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Academic Year/course: 2017/18

30102 - Química


Syllabus Information

Año académico:
2017/18
Asignatura:
30102 - Química
Centro académico:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
179 - Centro Universitario de la Defensa - Zaragoza
Titulación:
425 - Graduado en Ingeniería de Organización Industrial
457 - Graduado en Ingeniería de Organización Industrial
563 - Graduado en Ingeniería de Organización Industrial
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
425 - Primer semestre
457 - Segundo semestre
563 - Segundo semestre
Clase de asignatura:
Formación básica
Módulo:
Química

1. Información Básica

1.1. Introducción

Breve presentación de la asignatura

Esta asignatura profundiza en los conocimientos químicos adquiridos en etapas anteriores de la formación del estudiante, dirigiendo el aprendizaje a conseguir las competencias, tanto transversales como específicas, propias de la titulación.

La materia Química debe aportar a la formación la comprensión de los principios que gobiernan el comportamiento de la materia, su constitución y sus transformaciones. De esta forma, el estudiante podrá iniciarse en el conocimiento de temas de tanta repercusión en el mundo actual como la medicina, la farmacología, las tecnologías de nuevos materiales y de la alimentación, las ciencias medioambientales, la bioquímica o la biotecnología.


1.2. Recomendaciones para cursar la asignatura

Las habituales para acceder a los estudios de cualquier grado de ingeniería, fundamentalmente haber cursado el bachillerato científico-tecnológico. Se recomienda tener adquiridas las competencias propias de la materia Química de, al menos, un curso de bachillerato.

1.3. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

El logro de las competencias que se persiguen con esta asignatura permitirá al estudiante abordar casos prácticos sencillos relacionados con la Química que pueden plantearse en el ejercicio de su profesión. Además, la combinación de las competencias adquiridas en esta asignatura, junto con el resto de la formación básica de la titulación, dotará a los futuros graduados de los conocimientos necesarios para enfrentarse a casos complejos en los que confluyan diversas materias.

1.4. Actividades y fechas clave de la asignatura

Las actividades de la asignatura dependen del Centro de impartición (Centro Universitario de la Defensa o Escuela Politécnica de la Almunia) y se pueden consultar en el apartado Metodología, actividades, programa y recursos.

2. Resultados de aprendizaje

2.1. Resultados de aprendizaje que definen la asignatura

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Conoce los conceptos básicos de estructura de la materia y los relaciona con sus propiedades fundamentales.

De forma transversal utiliza e interpreta el lenguaje aplicado a los compuestos y transformaciones químicas.

Resuelve cuestiones y problemas de Química General.

Utiliza de forma adecuada equipamiento básico de laboratorio para realizar experimentos químicos sencillos.

A partir de textos científicos básicos relacionados con la Ingeniería, interpreta y presenta contenidos.

2.2. Importancia de los resultados de aprendizaje

Esta asignatura se incluye en el módulo de formación básica de la titulación que, en un sentido amplio, tiene como objeto unificar los conocimientos de los estudiantes y prepararlos para abordar materias más específicas del grado. En este sentido, junto con el resto de asignaturas de carácter básico, la materia Química contribuye a sentar las bases de un modelo científico y, además, a dotar a los futuros graduados de las herramientas necesarias para abordar otras disciplinas del grado que necesiten de conceptos químicos. Finalmente, el graduado conocerá y podrá utilizar las herramientas básicas de la Química que le permitirán desarrollar las competencias profesionales relacionadas con esta materia.

3. Objetivos y competencias

3.1. Objetivos

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

El objetivo de la asignatura es que los estudiantes adquieran una visión básica de la estructura de la materia en relación con sus propiedades y con las transformaciones químicas que la materia puede sufrir.

3.2. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.

Aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.

Comprender y aplicar los principios de conocimientos básicos de la química general, química orgánica y química inorgánica y sus aplicaciones a la ingeniería.

4. Evaluación

4.1. Tipo de pruebas, criterios de evaluación y niveles de exigencia

PERFIL EMPRESA

Incluirá dos tipos de actuación:

- Un sistema de evaluación partida, que se realizará a lo largo de todo el curso y que incluirá:

La realización de prácticas en el laboratorio.

La realización de uno o más trabajos sobre aspectos prácticos de la asignatura.

La realización de pruebas parciales que permitan apreciar los conocimientos adquiridos.

- Una prueba global de evaluación que deberá efectuarse caso de no haber superado el proceso de evaluación continua.

SISTEMA DE EVALUACIÓN PARTIDA

Para poder acogerse a este sistema de evaluación el alumno deberá asistir de forma regular a clase, acreditando al menos un 80 % de asistencia a las actividades presenciales (clases, prácticas, visitas técnicas, etc.).

En el sistema de evaluación partida el profesor evaluará la participación y trabajos derivados de las prácticas de laboratorio. Por último, el alumno deberá realizar varias pruebas escritas en las que demuestre los conocimientos adquiridos y la habilidad en la resolución de aspectos prácticos.

Los criterios de evaluación a aplicar serán los siguientes:

Prácticas de laboratorio:

Supondrá el 10% de la nota final y se realizará de acuerdo a la evaluación de problemas, cuestiones o trabajos relativos a las prácticas desarrolladas en el laboratorio, exigiéndose al menos un 5 en este apartado para poder superar la asignatura.

Pruebas parciales de evaluación:

Se plantearán cuatro pruebas parciales.

Cada una de ellas tendrá una carga de teoría y práctica de aproximadamente el 50 % cada una.

Esta parte supondrá el 90 % de la nota final y para poder superarla es preciso tener aprobadas las cuatro pruebas o, habiendo superado al menos tres de ellas tener en la suspendida una nota no inferior a 3,5.

Los alumnos que no habiendo superado el criterio anterior tuvieran alguna prueba parcial suspendida deberán acudir al examen global final para superar las partes pendientes.

PRUEBA GLOBAL DE EVALUACIÓN FINAL

A esta prueba deberán acudir aquellos alumnos que no hayan elegido el sistema de evaluación partida o aquéllos que, habiendo optado por dicho sistema, no lo hubieran superado. Estos últimos únicamente deberán examinarse en esta prueba final de las pruebas parciales que tuvieran pendientes.

También podrán presentarse a esta prueba los alumnos que, aún superado el sistema de evaluación partida, desearan subir su calificación. En tal caso, deberían realizar la prueba en su totalidad.

La prueba será escrita y constará de teoría pura muy concreta o aplicada a cuestiones prácticas y problemas. La carga de teoría y práctica será aproximadamente del  50 % cada una.

 

PERFIL DEFENSA

1ª CONVOCATORIA
La calificación final de la asignatura 30102 Química es la nota N obtenida en la evaluación de las siguientes pruebas teórico-prácticas:

a)    resolución de problemas de los temas 1, 2 y 3 y de la práctica 1
b)    cuestionario de opción múltiple de todo el temario, incluidas las prácticas.

Siendo P la nota obtenida en la resolución de problemas y C la obtenida en el cuestionario,

1.    si P ≥ 4 y C ≥ 4, la nota N se calcula de la siguiente manera:

N = 0,30·P + 0,70·C

La asignatura se supera sólo si N ≥ 5. 

Los estudiantes podrán superar la prueba de resolución de problemas en la prueba de evaluación parcial que se realizará entre la semanas 8-10 del curso. En caso de que hayan obtenido en la prueba de evaluación parcial una nota P igual o superior a 4 pueden presentarse a aumentar esta nota en el examen final de junio. La nota P definitiva es la mayor de las dos obtenidas.
2.    Si P y/o C son inferiores a 4 el estudiante no supera la asignatura y su calificación final se calcula de la siguiente manera:

Si P < 4 y C < 5    N = 0,30·P + 0,70·C
Si P < 4 y C > 5    N = 0,30·P + 3,5
Si P < 5 y C < 4    N = 0,30·P + 0,70·C
Si P > 5 y C < 4    N = 1,5 + 0,70·C

 

2ª CONVOCATORIA
Los estudiantes que se examinen en 2ª convocatoria realizarán las pruebas descritas en los apartados a) y b), aplicándose todas las condiciones descritas anteriormente para el cálculo de la calificación final.

Nota. Las calificaciones P, C y N son calculadas sobre diez.

 

5. Metodología, actividades, programa y recursos

5.1. Presentación metodológica general

PERFIL EMPRESA 

La metodología de esta asignatura está basada en clases teóricas y de problemas, así como en la realización de prácticas en el laboratorio y elaboración de trabajos, todo ello completado con tutorías en grupo o de carácter individual. Asimismo se abordan temas específicos en seminarios conjuntos.

PERFIL DEFENSA

Las actividades propuestas para el logro de los objetivos descritos son clases  magistrales, clases de problemas y casos prácticos y sesiones de trabajo en la laboratorio.

5.2. Actividades de aprendizaje

PERFIL EMPRESA

 

La asignatura consta de 6 créditos ECTS, lo que representa 150 horas de trabajo del alumno en la asignatura durante el semestre. El 40% de este trabajo (60 h.) se realizará en el aula, y el resto será autónomo. Un semestre constará de 15 semanas lectivas.

Para realizar la distribución temporal se utiliza como medida la semana lectiva, en la cual el alumno debe dedicar al estudio de la asignatura 10 horas.

Se puede resumir la distribución orientativa de una semana lectiva de la forma siguiente:

Clases teóricas 2

Clases prácticas 2

Otras Actividades 6

PERFIL DEFENSA

  1. Clases  magistrales
  2. Clases de problemas y casos prácticos
  3. Sesiones de trabajo en la laboratorio

5.3. Programa

PERFIL EMPRESA

 

 

CONTENIDOS TEÓRICOS

 

Bloque temático

Contenidos

 

1.    ÁTOMO Y SISTEMA PERIÓDICO

 

 

 

Tema 1.-  El átomo.

Partículas elementales. Modelos atómicos. Átomo de Bohr. Modelo de la Mecánica Cuántica. Orbitales atómicos; números cuánticos. Principios para la construcción electrónica de los átomos.

 

Tema 2.- Estudio general de la tabla periódica

 Descripción de la tabla periódica actual: Grupos y periodos. Estudio de la corteza electrónica y el sistema periódico. Propiedades periódicas.

 

 

2.  EL ENLACE QUÍMICO

 

Tema 3.- Enlace iónico

Caracteres generales del enlace iónico. Energía de red. Propiedades generales de los compuestos iónicos.

 

Tema 4.- Enlace covalente

Modelo simplificado: teoría de Lewis. Polaridad y geometría de los enlaces. Teoría del enlace de valencia. Hibridación de orbitales. Teoría de los orbitales moleculares.

 

Tema 5.- Enlace metálico

Caracteres generales de los metales. Teorías acerca del enlace metálico: teoría del mar de electrones y teoría del enlace de valencia. Aleaciones: clases.

 

3.    ENLACES ENTRE MOLÉCULAS

 

Tema 6.- Enlaces intermoleculares

Fuerzas de Van der Waals. Enlaces de puente de hidrógeno.

 

 

4.   ESTADOS DE AGREGACIÓN

 

Tema 7.- Estado gaseoso

Caracteres generales de los gases. Leyes que rigen el estado gaseoso. Ecuación de estado. Teoría cinética. Mezclas de gases: Ley de Dalton. Efusión y difusión de gases: Ley de Graham. Gases reales: Ecuación de Van der Waals.

 

Tema 8.- Estado líquido

Caracteres generales de los líquidos. Presión de vapor. Efecto de la temperatura sobre la presión de vapor. Fenómenos críticos. Licuación de vapores y gases. Solidificación.

 

Tema 9.- Estado sólido

Caracteres de los sólidos. Clases de redes cristalinas. Clases de sólidos atendiendo al tipo de enlace. Regla de las fases y punto triple.

 

 

5.   INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LAS DISOLUCIONES

 

Tema 10.- Introducción al estudio de las disoluciones

Sistemas dispersos. Tipos de disoluciones. Modo de expresar la concentración. Disoluciones de sólidos en líquidos. Disoluciones de líquidos en líquidos. Disoluciones de gases en líquidos. Propiedades coligativas de las disoluciones. Disoluciones coloidales.

 

 

6.  INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LAS REACCIONES

 

Tema 11.- Equilibrio químico

Concepto de velocidad de reacción. Reacciones reversibles e irreversibles. Equilibrio químico: Constante de equilibrio. Principio de Le Chatelier. Sistemas estables, inestables y metastables.

 

Tema 12.- Reacciones de neutralización

Concepto de ácido y base. Disoluciones acuosas: pH de disoluciones acuosas. Fuerza de ácidos y bases. Constantes de equilibrio. Hidrólisis de sales.

 

7.    QUIMICA ORGANICA 

 

Tema 13.-  Química orgánica

Propiedades del carbono. Tipos de sustancias orgánicas. Isomería. Reacciones de la química orgánica. Polímeros

 

 

 

 

 

 CURSO PRÁCTICO

 

 

Práctica 1

 

Conocimiento y manejo del material de laboratorio.

Normas básicas de seguridad e higiene en el laboratorio.  Conocimiento y manejo del material básico de laboratorio.

 

Práctica 2

 

Preparación de disoluciones.

Disolución sólido-líquido. Disolución líquido-líquido.

 

Práctica 3

 

Filtración

Filtración por gravedad. Filtración a vacio. Gravimetrías.

 

Práctica 4

 

Análisis volumétrico

Volumetrías: Volumetrías de neutralización.

 

Práctica 5

 

Destilación

Destilación simple de una mezcla de agua y etanol. Destilación fraccionada.

 

 

 

PERFIL DEFENSA

 

Contenidos de la asignatura

 

TEMA 1 Química y materia

1.1. La Química y la materia.

1.2. Leyes ponderales y átomos.

1.3. Compuestos químicos y fórmulas químicas.

1.4. Constitución de los compuestos químicos.

1.5. Mezclas, Disoluciones y solubilidad.

TEMA 2 Reacciones químicas y estequiometría

2.1. Reacción y ecuación química.

2.2. La estequiometría de las reacciones químicas.

2.3. Gases.

2.3. Reacciones en disoluciones acuosas.

TEMA 3. Equilibrio químico

3.1. El concepto de equilibrio.

3.2. Expresión de la constante de equilibrio y la ecuación química.

3.3. Significado del valor numérico de la constante de equilibrio.

3.4. El cociente de reacción, Q.

3.5. El Principio de Le Chatêlier.

3.6. Equilibrios ácido-base y pH.

Práctica 1: Disoluciones y valoración.

TEMA 4 Energía y Química

4.1. Conceptos básicos.

4.2. Primer Principio de la Termodinámica: calor, trabajo y entalpía.

4.3. Espontaneidad.

4.4. El concepto de entropía.

4.5. Criterios de espontaneidad.

TEMA 5. Cinética química

5.1. Velocidad de reacción.

5.2. Velocidad de reacción y concentración.

5.3. Ley de velocidad de reacción.

5.4. Ecuación concentración-tiempo.

5.5. Temperatura y cinética.

5.6. Mecanismos de reacción.

5.7. Catálisis.

Práctica 2: Aluminotermia.

TEMA 6 La estructura atómica

6.1. De la física clásica a teoría cuántica.

6.2. Espectros de líneas y modelo atómico de Bohr.

6.3. Comportamiento ondulatorio de la materia.

6.4. Mecánica cuántica y orbitales atómicos.

6.5. Átomos multielectrónicos.

6.6. Configuraciones electrónicas y tabla periódica.

6.7. Propiedades periódicas.

TEMA 7 Enlace químico 1

7.1. Enlace químico, símbolos de Lewis y regla del octeto.

7.2. Enlace iónico.

7.3. Enlace covalente.

7.4. Enlace y energía.

TEMA 8 Enlace químico 2

8.1. Teoría RPECV.

8.2. Polaridad de las moléculas.

8.3. Teoría de los Orbitales Moleculares.

8.4. Enlace metálico y teoría de bandas.

TEMA 9 Fuerzas intermoleculares y el estado líquido

9.1. Interacciones débiles.

9.2. Proceso de disolución y solubilidad.

9.3. Estados de agregación de la materia, cambios de fase y diagramas de fase.

9.4. El estado líquido: temperatura de ebullición, presión de vapor, tensión superficial, viscosidad. 

TEMA 10 El estado sólido

10.1 Sólidos amorfos y orden de corto alcance. Temperatura de transición vítrea.

10.2 Sólidos cristalinos, orden de largo alcance y celdilla unidad.

10.3 Clasificación de los sólidos por tipo de enlace.

TEMA 11. Materiales

11.1 Ciencia de materiales y tipos de materiales.

11.2. Materiales cerámicos.

11.3. Polímeros.

11.4. Aleaciones.

11.5. Semiconductores.

 

5.4. Planificación y calendario

PERFIL EMPRESA

   

 

Bloque temático

Tema

Nº de horas

Tipo de docencia

0 y 1

Presentación.

Átomo (Tema 1) y Sistema Periódico (Tema 2)

10

Lección magistral y resolución ejercicios

2 y 3

Enlace químico (Temas 3, 4 y5) y enlaces intermoleculares (Tema 6)

12

Lección magistral y resolución ejercicios

4

Estados de agregación (Temas 7, 8 y 9)

6

Lección magistral

5

Introducción al estudio de disoluciones (Tema 10)

8

Lección magistral y resolución ejercicios

6

Introducción al estudio de reacciones (Temas 11 y 12)

8

Lección magistral y resolución ejercicios

7

Química orgánica (Tema 13 )

4

Seminarios

 

Curso Práctico

6

Prácticas

 

Exámenes

6

Pruebas Parciales y final (si procede)

TOTAL

 

60

 

           

Las fechas de los exámenes finales serán las publicadas de forma oficial en http://www.eupla.es/secretaria/academica/examenes.html.

Las tutorías tendrán lugar en el horario que el profesor establezca y que será anunciado en la web del centro.

Los horarios de las clases lectivas en que se desarrollan la teoría y los problemas se establecen por la Subdirección Académica del Centro y son oportunamente anunciados en la web.

Las clases de prácticas  en el laboratorio, a celebrar en grupos que no superarán los 16 alumnos, serán oportunamente anunciadas por el profesor de la asignatura, tanto en lo referente al calendario de las mismas como a la composición de los diferentes grupos.

Los trabajos a realizar deberán ser entregados en el plazo que en cada caso se especifique.

Las fechas de las pruebas parciales de evaluación serán propuestas en clase y concretadas en colaboración de profesor y alumnos, a medida que se vayan impartiendo los correspondientes bloques temáticos a que hagan referencia.

 

 

PERFIL DEFENSA

 

Antes del inicio del semestre, los profesores de la asignatura hacen público a sus alumnos el programa de actividades  a través de la plataforma Moodle que pueden consultar autenticándose con su usuario y contraseña en la dirección http://moodle.unizar.es.

Allí encontrarán el programa detallado de la asignatura, los materiales y bibliografía recomendada y otras recomendaciones para cursarla.

También se puede encontrar información como calendarios y horarios a través de la página web del Centro Universitario de la Defensa: http://cud.unizar.es

 

5.5. Bibliografía y recursos recomendados

PERFIL EMPRESA

RECURSOS Y MATERIAL

Apuntes de la asignatura: En reprografía se depositarán apuntes de la asignatura, así como los guiones de prácticas. Las referencias respectivas son:

GONZÁLEZ PAÚLES, J. y BURBANO GARCÍA, G. Apuntes de Química para el Grado en Ingeniería Civil. Ed. Eupla. 2011. ISBN  978 84 694 0618 2

GONZÁLEZ PAÚLES, J. Química General. Apuntes del curso práctico. Ed. Eupla.2010. ISBN  978-84-692-8044-7

Diapositivas en Power Point: La exposición de la asignatura se plantea en su totalidad con ayuda de presentaciones con el programa informático Power Point. Los archivos en formato pdf relativos a cada uno de los temas estarán a disposición de los alumnos en la plataforma Moodle (https//moodle.unizar.es/)

Cualquier otro material adicional utilizado será depositado en la plataforma Moodle.

Material de laboratorio necesario para llevar a cabo las prácticas.

BIBLIOGRAFÍA

La bibliografía actualizada de la asignatura se consulta a través de la página web de la biblioteca http://psfunizar7.unizar.es/br13/eBuscar.php?tipo=a

BB Gonzalez Paúles, J . Burbano García, G.. Apuntes de Química para el grado de ingeniería civil/Javier Gonzalez Paúles y Gloría Burbano García.. - 1ª Edición Eupla:La Almunia de doña godina(Zaragoza), 2011
BB González Paúles, J.. Química General. Apuntes del curso práctico/ Javier González Paúles. - 1ª edición Eupla:La Almunia de doña godina(Zaragoza), 2010
BC Mahan, Bruce H.. Química : curso universitario / Bruce M. [sic] Mahan, Rollie J. Myers ; versión en español de María Isabel Pouchan...[et al.] . - 4a ed. Wilmington, Delaware [etc] : Addison-Wesley Iberoamericana, cop. 1990
BC Negro, José Luis. Iniciación al lenguaje químico inorgánico / José Luis Negro. Madrid: Alhambra, 1979
BC Nyman, C.J.. Problemas de química general y análisis cualitativo / C.J. Nyman y G.B. King ; traducción de A. López-Lago . - [1a ed. española] Madrid : AC, D.L.1978
BC Peterson, W.R. Formulación y nomenclatura química inórganica/ W.R. Peterson. - 14 edición Barcelona: Edunsa, 1987
BC Química : un proyecto de la American Chemical Society / [versión española por Roberto Martínez-Alvárez, Mª Josefa Rodríguez Yunta, Luis Sánchez Martín] Barcelona [etc.] : Reverté, D.L. 2005
BC Química / Ronald J. Gillespie ... [et al.] ; versión española por Aurelio Beltrán Barcelona [etc.] : Reverté, D.L. 1990
BC Sienko, Michell J.. Problemas de química / M.J. Sienko Barcelona [etc.] : Reverté, D.L.1987

 

PERFIL DEFENSA

  • Básica

Química: la ciencia central / Theodore L. Brown ... [et al.]; con la colaboración de Patrick Woodward; traducción, Laura Fernández Enríquez; revisión técnica, María Aurora Lanto Arriola . 12ª ed. México: Pearson Educación, 2014
Brown, L. S. y Holme, T. A. Chemistry for Engineering Students. 2nd ed. México D.F.: Cengage Learning, 2011
Chang, Raymond. Fundamentos de química / Raymond Chang; adaptación Pedro Ibarra Escutia; revisión técnica Isaías de la Rosa Gómez México D. F.: McGraw-Hill/Interamericana, cop. 2011
Problemas y cuestiones de química / María Teresa Aramendía ... [et al.] . - 1ª ed. Zaragoza: Centro Universitario de la Defensa, 2015
Smith, William F. Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales / William F.Smith, Javad Hashemi; revisión técnica Ramón Esquivel González, Arturo Barba pingarrón , [traductor, Gabriel Nagore Cázares] . - 5ª ed. México D. F.: McGraw-Hill Interamericana, cop. 2014

  • Complementaria

Callister, William D., Jr. Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales / William D. Callister, Jr.; [versión española por Pere Molera Solà  y Marc J. Anglada Gomila] . - [1ª] ed. en español, reimp. Barcelona [etc.]: Reverté, 2012
Chang, Raymond. Química / Raymond Chang; revisión técnica, Rodolfo Álvarez Manzo, Silvia Ponce López, Rosa Zugazagoitia Herranz; [traducción, Erika Jasso Hernán D' Bourneville] . - 10ª ed. México [etc.]: McGraw-Hill, cop. 2010
Experimentación en Química General. J. Martínez Urreaga et al. Thomson, 2006
López Cancio, J. A. Problemas de química, cuestiones y ejercicios. J. A. López Cancio. Prentice Hall, 2000
Peterson, W. R. Introducción a la nomenclatura de las sustancias químicas / W. R. Peterson Barcelona [etc.]: Reverté, D. L. 2010
Petrucci, Ralph H. Química general / Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, F. Geoffrey Herring; con la colaboración de Scott S. Perry; traducción, Concepción Pando Gª-Pumarino, Nerea Iza Cabo; revisión técnica, Juan A. Rodríguez Renuncio . - 8ª ed., reimp. Madrid: Prentice Hall, cop. 2009