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Academic Year/course: 2023/24

571 - Degree in Environmental Sciences

25200 - Chemical foundations of the environment


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
25200 - Chemical foundations of the environment
Faculty / School:
201 - Escuela Politécnica Superior
Degree:
571 - Degree in Environmental Sciences
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
First Four-month period
Subject type:
Basic Education
Module:
---

1. General information

The objective of this subject is to provide general knowledge of chemistry. In particular, to know how to formulate chemical compounds (organic and inorganic), to understand the structure of matter, to plan chemical reactions and to reason physicochemical processes.

Chemistry is a core science that will help students acquire the tools necessary for the understanding of numerous physicochemical processes related to the environment and scientific-technical aspects  of other subjects of the degree (Environmental Chemistry, Soil Science, etc.).

Learning within this subject can be related to some Sustainable Development Goals (SDGs), such as Goal 6: Clean water and sanitation, and Goal 7:  Affordable and non-polluting energy.

In order to get the most out of the subject, students should have taken science subjects in the baccalaureate.

2. Learning results

The student, in order to pass this subject, must demonstrate the following results...

 

  • Apply the basic concepts of nomenclature, stoichiometry and chemistry conventions
  • Analyse and relate the various states of aggregation of matter.
  • Recognize and use the different ways of expressing concentration.
  • Recognize and differentiate the different types of chemical reactions.
  • Recognize and describe the conditions of a chemical equilibrium, as well as the peculiarities of the various types.
  • Apply the rules to be followed in a laboratory and carry out basic experiments involving chemical reactions in solution.
  • Record accurately and in detail the observations of the experiments carried out in the laboratory, and the data obtained.
  • Write the reports corresponding to each practice, answering the proposed questions.
  • Interpret the results obtained in the resolution of numerical problems, related to the concepts and models learned in theory.
  • Express adequately, both orally and in writing, the methods, processes, results obtained and their analysis in the cases entrusted for study, in the form of individual and/or group work .

 

These learning results are basic for students to be able to contribute to achieve, with their work, the Sustainable Development Goals 6 and 7, indicated in the objectives of the subject. The theoretical and practical knowledge in chemistry, which students acquire in this subject, provides a better understanding of the matter, and in particular of the environment, providing the basis for promoting sustainable development in relation to water and energy.

3. Syllabus

Theory

Block 1. Atomic structure: periodic table, atomic mass, mole, empirical formula.

Block 2: States of aggregation of matter and dissolutions: gas, liquid and solid.

Block 3. Thermodynamics and Chemical Kinetics: Enthalpy, Entropy, Gibbs Free Energy, Rate of chemical

reactions.

Block 4. Chemical equilibrium: acid-base, redox and precipitation equilibrium.

Block 5. Carbon compounds: alkanes, alkenes, alkynes.

Practices

Practice 1. Preparation of different solutions.

Practice 2. Conductivity measurements.

Practice 3. Acid-base titration.

Practice 4. Redox reactions.

Practice 5. Precipitation equilibria.

Practice 6. Hydrogen production.

Practice 7. Distillation of a wine.

4. Academic activities

1. -Theory and problems sessions: lectures and problems for each of the topics; problems proposed to small groups of students for their resolution.

2. -Laboratory practice: 2-hour sessions; students will record the results and observations in a notebook, and will submit a report with questions about the practice.

3. -Group work, in conjunction with the subject Fundamentals of Geology for the Environment.

 

Laboratory practices and group work will cover topics related to SDGs 6 and 7, indicated in the objectives.

 

5. Assessment system

The evaluation activities are as follows:

Test 1. Written exam: theoretical-practical questions and problems.

Test 2. Submit the laboratory notebook, together with an individual report of each practice, detailing observations and data, and answering several questions; laboratory work (material handling, use of reagents, following safety rules, etc.)will be valued.

Those students who do not pass the laboratory practices through this procedure, or who wish to improve their grades, may take a global test consisting of a theoretical-practical exam. In order to do so, the interested students must communicate it two weeks in advance to the faculty responsible for the subject.

Test 3. Writing a paper, which involves the following steps: individual report, group report, written report.

This activity may be passed during the semester, without prejudice to the student's right to take the final overall exam for those students who present and orally defend a tutored group work at a date prior to the end of the semester set by the teacher.

Test 4. Examination of formulation of chemical compounds.

This activity may be passed during the semester, without prejudice to the student's right to take the final overall test, for those students who take an objective practical formulation and nomenclature test on a date prior to the end of the semester set by the teacher.

The relative weighting of the final grade will be as follows:

  • 70% written exam, test 1.
  • 20% laboratory practices, test 2.
  • 10% group work, test 3.

 

the Final Grade (CF) averaged is, therefore:

CF = 0.70*(test 1) + 0.20*(test 2) + 0.10*(test 3)

The minimum grade for each test will be 4 points; therefore, a lower grade in one of the three tests will result in the failure of the subject, even if CF is equal to or higher than 5.

In addition, a minimum of 5 points in the formulation exam is required to pass the subject. That is, a CF greater than or equal to 5 does not result in a pass if the formulation exam is not passed.

Students who have to take the exam again will be able to choose, in subsequent calls, between sitting again for all the evaluation activities (in this case, the grade will be computed as the last one obtained) or only for those that they have failed.

The success rate for the last three academic years is 67.44% 46.94% and 60.00%.


Curso Académico: 2023/24

571 - Graduado en Ciencias Ambientales

25200 - Bases químicas del medio ambiente


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
25200 - Bases químicas del medio ambiente
Centro académico:
201 - Escuela Politécnica Superior
Titulación:
571 - Graduado en Ciencias Ambientales
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer cuatrimestre
Clase de asignatura:
Formación básica
Materia:
Química

1. Información básica de la asignatura

El objetivo de esta asignatura es proporcionar conocimientos generales de química. En concreto, saber formular compuestos químicos (orgánicos e inorgánicos), entender la estructura de la materia, plantear reacciones químicas y razonar procesos físico-químicos.

La química es una ciencia central que ayudará a que los estudiantes adquieran las herramientas necesarias para el entendimiento de numerosos procesos físico-químicos relacionados con el medio ambiente, y de aspectos científico-técnicos de otras asignaturas del grado (Química Ambiental, Edafología, etc.).

El aprendizaje dentro de esta asignatura se puede relacionar con algunos Objetivos Desarrollo Sostenible (ODS), como son el Objetivo 6: Agua limpia y saneamiento, y el Objetivo 7:  Energía asequible y no contaminante.

Para el máximo aprovechamiento es conveniente que el alumno haya visto asignaturas de ciencias en el bachillerato.

2. Resultados de aprendizaje

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

  • Aplicar los conceptos básicos de nomenclatura, estequiometría y los convenios propios de la química
  • Analizar y relacionar los diversos estados de agregación de la materia.
  • Reconocer y utilizar las distintas formas de expresar la concentración.
  • Reconocer y diferenciar los distintos tipos de reacciones químicas.
  • Reconocer y describir las condiciones de un equilibrio químico, así como las peculiaridades de los diversos tipos.
  • Aplicar las normas a seguir en un laboratorio y llevar a cabo experimentos básicos que implican reacciones químicas en disolución.
  • Anotar con precisión y detalle las observaciones de los experimentos realizados en el laboratorio, y los datos que se obtengan.
  • Escribir los informes correspondientes a cada práctica, contestando a las preguntas que se proponen.
  • Interpretar los resultados obtenidos en la resolución de problemas numéricos, relacionados con los conceptos y modelos aprendidos en teoría.
  • Expresar adecuadamente, tanto de forma oral como escrita, los métodos, los procesos, los resultados obtenidos y el análisis de los mismos en los casos encomendados para su estudio, en forma de trabajo individual y/o en grupo.

Estos resultados de aprendizaje son básicos para que los estudiantes puedan contribuir a alcanzar, con su trabajo, los Objetivos de Desarrollo Sostenible 6 y 7, indicados en los objetivos de la asignatura. Los conocimientos teóricos y prácticos en química, que adquieren los estudiantes en esta asignatura, suponen un mejor entendimiento de la materia, y en particular del medio ambiente, proporcionando las bases para promover el desarrollo sostenible en relación con el agua y la energía.

3. Programa de la asignatura

Teoría

Bloque 1: Estructura Atómica: tabla periódica, masa atómica, mol, formula empírica.

Bloque 2: Estados de agregación de la materia y Disoluciones:  gas, líquido y sólido. 

Bloque 3: Termodinámica y Cinética Química: Entalpía, Entropía, Energía libre de Gibbs, Velocidad de las reacciones químicas.

Bloque 4: El equilibrio químico: ácido-base, redox y de precipitación.

Bloque 5: Compuestos de carbono: alcanos, alquenos, alquinos.

Prácticas

Práctica 1. Preparación de diferentes disoluciones.

Práctica 2. Medidas de conductividad.

Práctica 3. Valoración ácido-base.

Práctica 4.  Reacciones redox.

Práctica 5.  Equilibrios de precipitación.

Práctica 6. Obtención de hidrógeno.

Práctica 7. Destilación de un vino.

4. Actividades académicas

  1. Sesiones de teoría y problemas: clases expositivas y problemas para cada uno de los temas; problemas propuestos a grupos reducidos de alumnos para su resolución.
  2. Prácticas de laboratorio: sesiones de 2 horas; los alumnos anotarán los resultados y observaciones en un cuaderno, y entregarán un informe con preguntas sobre la práctica.
  3. Trabajo en grupo, en conjunto con la asignatura Fundamentos de Geología para el medio ambiente.

En las prácticas de laboratorio y en los trabajos en grupo se tratarán temas relacionados con los ODS’s 6 y 7, indicados en los objetivos.

5. Sistema de evaluación

Las actividades de evaluación son las siguientes:

Prueba 1: Realizar un examen escrito: cuestiones teórico-prácticas y problemas.

Prueba 2: Presentar el cuaderno de laboratorio, junto con un informe individual de cada práctica, detallando observaciones y datos, y contestando a varias preguntas; se valorará el trabajo en el laboratorio (manejo de material, uso de reactivos, seguimiento de las normas de seguridad, etc.).

Aquellos estudiantes que no superen las prácticas de laboratorio mediante este procedimiento, o que quieran mejorar sus notas, podrán presentarse a una prueba global consistente en un examen de carácter teórico-práctico. Para ello, los interesados deberán comunicarlo con dos semanas de antelación al profesorado responsable de la asignatura.

Prueba 3: Escribir un trabajo, que implica los siguientes pasos: informe individual, informe en grupo, memoria escrita.

Esta actividad podrá ser aprobada durante el semestre, sin perjuicio del derecho del alumno a presentarse en la prueba final global;  para aquellos alumnos que presenten y defiendan oralmente un trabajo tutorizado en grupo en una fecha previa al final del semestre fijada por el profesorado.

Prueba 4: Examen de formulación de compuestos químicos.

Esta actividad podrá ser aprobada durante el semestre, sin perjuicio del derecho del alumno a presentarse en la prueba final global,  para aquellos alumnos que realicen una prueba objetiva de formulación y nomenclatura prácticas en una fecha
previa al final del semestre fijada por el profesorado.

La ponderación relativa de la calificación final será como sigue:

  • 70% examen escrito, prueba 1.
  • 20% prácticas de laboratorio, prueba 2.
  • 10% trabajo en grupo, prueba 3.

la Calificación Final (CF) promediada es, por tanto:

CF = 0,70*(prueba 1) + 0,20*(prueba 2) + 0,10*(prueba 3)

La nota mínima de cada prueba será de 4 puntos; por tanto, una nota menor en una de las tres pruebas da lugar al suspenso de la asignatura, aunque CF sea igual o superior a 5.

Además, para aprobar la asignatura hay que sacar, como mínimo, 5 puntos en el examen de formulación. Es decir, una CF mayor o igual a 5 no da lugar al aprobado si no se supera el examen de formulación.

Los estudiantes repetidores podrán optar, en convocatorias siguientes, entre volver a presentarse a todas las actividades de evaluación (en este caso, la nota que se computará será la última que se haya obtenido) o solamente a aquellas que hubieran suspendido.

La tasa de éxito de los últimos tres cursos académicos es de 67,44% 46,94% y 60,00%.