Universidad de Jaén

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Guía docente 2012-13 - 13511007 - Fundamentos químicos en la ingeniería

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería eléctrica
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

CURSO ACADÉMICO: 2012-13
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Fundamentos químicos en la ingeniería
CÓDIGO: 13511007 CURSO ACADÉMICO: 2012-13
TIPO: Troncal / Básica
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 1 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_197655.html
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: MÁRQUEZ GARCÍA, ANA AFRICA
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA
N. DESPACHO: B3 - 137 E-MAIL: amarquez@ujaen.es TLF: 953213360
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/58193
URL WEB: https://www.ujaen.es/departamentos/quifis/
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8734-0611
 
NOMBRE: NAVARRO RASCÓN, AMPARO
IMPARTE: Teoría
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA
N. DESPACHO: B3 - 125 E-MAIL: anavarro@ujaen.es TLF: 953212756
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/45577
URL WEB: http://www4.ujaen.es/~anavarro/
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9620-6668
 
NOMBRE: SEGOVIA MARTÍNEZ, MIGUEL JESÚS
IMPARTE: Teoría - Prácticas
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA
N. DESPACHO: B3 - B3-126 E-MAIL: msegovia@ujaen.es TLF: 953212753
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/47316
URL WEB: http://www10.ujaen.es/conocenos/departamentos/quifis
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0672-1047
 
NOMBRE: AVILÉS MORENO, JUAN RAMÓN
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA
N. DESPACHO: B3 - 312 E-MAIL: jraviles@ujaen.es TLF: 953213360
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/40487
URL WEB: -
ORCID: -
 
NOMBRE: GRANADINO ROLDÁN, JOSÉ MANUEL
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA
N. DESPACHO: B3 - 123 E-MAIL: jmroldan@ujaen.es TLF: -
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/18974
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9527-1158
 
NOMBRE: MONTEJO GÁMEZ, MANUEL
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA
N. DESPACHO: 90 - 103 E-MAIL: mmontejo@ujaen.es TLF: 953213649
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/21706
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8296-4078
 
NOMBRE: PEÑA RUIZ, TOMÁS
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA
N. DESPACHO: B3 - 112 E-MAIL: truiz@ujaen.es TLF: 953213648
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/3887
URL WEB: http://www10.ujaen.es/conocenos/departamentos/quifis/inicio
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0456-8659
 
NOMBRE: RODRIGUEZ ORTEGA, Mª DEL PILAR GEMA
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA
N. DESPACHO: B3 - 078 E-MAIL: mrortega@ujaen.es TLF: 953213054
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/68699
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9705-4528
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

No se han establecido requisitos previos para esta asignatura.

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Esta asignatura proporciona a los alumnos conocimientos básicos de química  para abordar el estudio de otras disciplinas, tales como ciencias de los materiales, electrónica básica, etc. así como para comprender propiedades macrosc ó picas de la materia que se estudian en el campo de la ingeniería y que tienen su fundamento en la estructura microsc ó pica de la misma (electrónica, atómica y molecular). La asignatura también permite establecer las bases, leyes y ecuaciones, de las diferentes transformaciones químicas de la materia de las que dependen en cierta medida sus aplicaciones en la ingeniería.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Tener conocimiento de formulación química, concepto de mol, distintas formas de expresar la concentración de una disolución y cálculos estequiométricos.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB4 Capacidad para comprender y aplicar los principios de conocimientos básicos de la química general, química orgánica e inorgánica y sus aplicaciones en la ingeniería.
CT1 Capacidad para trabajar, dirigir y gestionar conflictos en un grupo multidisciplinar y/o un entorno multilingüe.
CT2 Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería.
Resultados de aprendizaje
Resultado 2 Conocimiento de los conceptos fundamentales de la asignatura y saberlos expresar de forma precisa, oral y por escrito
Resultado 35 Conoce las leyes y conceptos fundamentales de la química.
Resultado 36 Conoce los aspectos fundamentales de la estructura de la materia, y las transformaciones químicas en la misma.
Resultado 37 Conoce los resultados fundamentales de Química Aplicada.
5. CONTENIDOS

1.- Leyes y Conceptos Fundamentales.
2.- Estructura de la Materia.
3.- Transformaciones Químicas de la Materia.
4.- Química Aplicada.

PROGRAMA DE TEORÍA:

 

  1. 1.   CONCEPTOS Y LEYES FUNDAMENTALES DE LA QUíMICA.

Concepto de Ciencia. Objeto, importancia y clasificación de la Química. Leyes fundamentales de las transformaciones químicas. Símbolos y fórmulas. Formulación y nomenclatura de los compuestos inorgánicos.Concepto de mol, número de Avogadro, volumen molar. Determinación de fórmulas empíricas y moleculares. Cálculos estequiométricos.

 

  1. 2.   TERMOQUÍMICA. PRIMER PRINCIPIO. SEGUNDO Y TERCER PRINCIPIO.

Introducción y primer principio. Energía interna. Entalpía. Termoquímica. Ley de Hess. Espontaneidad, reversibilidad y equilibrio. Entropía. Segundo principio de la termodinámica y tercer principio de la termodinámica. Condiciones de equilibrio y espontaneidad a temperatura constante: funciones de Gibbs.

 

  1. 3. ESTRUCTURA DEL ÁTOMO: NÚCLEO ATÓMICO.

Partículas elementales: el electrón, el protón y el neutrón. Modelo atómico de Rutherford. Número atómico y número másico, Isótopos e Isóbaros. Estabilidad nuclear. Radiactividad natural. Cinética de la desintegración radiactiva.

 

  1. 4. ESTRUCTURA ELECTRÓNICA. PROPIEDADES PERIÓDICAS. CLASIFICACION PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS.

Teoría cuántica de Planck. Efecto fotoeléctrico. Espectros atómicos. Modelo atómico de Bohr. Orígenes de la teoría mecano-cuántica. Hipótesis de De Broglie. Principio de incertidumbre de Heisenberg. Ecuación de Schrödinger para el átomo de hidrógeno. Números cuánticos. Niveles de energía y configuración electrónica de los átomos polielectrónicos. Base electrónica de la clasificación periódica. Descripción de la tabla periódica actual. Propiedades Periódicas.

 

  1. 5.   ENLACE QUIMICO: IÓNICO, COVALENTE Y METÁLICO. FUERZAS INTERMOLECULARES.

Enlace Iónico. Redes cristalinas. Energía reticular. Naturaleza del enlace covalente. Estructura de Lewis y regla del octeto. Teoría del enlace de valencia. Hibridación de orbitales atómicos. Teoría de Orbitales Moleculares. Orden y estabilidad de enlace. Polaridad del enlace covalente. Resonancia.  Teoría de bandas en metales. Fuerzas intermoleculares.

 

  1. 6.   ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA. CAMBIOS DE ESTADO.

Estado sólido. Estado gaseoso. Las leyes de los gases ideales. Gases reales. Teoría cinético-molecular de los gases. Estado líquido. Propiedades de los líquidos. Cambios de estado. Regla de las fases. Diagramas de fases. Otros materiales.

 

  1. 7.   DISOLUCIONES IDEALES Y NO IDEALES. DISPERSIONES COLOIDALES.

Disoluciones ideales y no ideales. Ley de Raoult. Ley de Henry. Propiedades Coligativas. Dispersiones coloidales.

 

  1. 8.   EQUILIBRIO QUIMICO.

Equilibrio químico entre gases ideales. Constante de equilibrio. Equilibrios en sistemas heterogéneos. Influencia de la temperatura en la constante de equilibrio. Factores que afectan al equilibrio.

 

  1. 9.   CINÉTICA QUÍMICA .

Velocidad de las reacciones químicas. Reacciones elementales. Mecanismo de reacción. Ecuación general de la velocidad de reacción. Orden de reacción. Teorías

sobre la velocidad de las reacciones. Catálisis.

 

  1. 10.             ELECTROQU Í MICA

Reacciones de oxidación-reducción. Células electroquímicas. Potencial de electrodo. Potencial estándar de los electrodos. Potencial de célula y energía libre. Potencial de célula y concentración. Ecuación de Nernts. Células de concentración. Células voltaicas comerciales. Corrosión. Electrólisis. Procesos electrolíticos comerciales.

 

 

PROGRAMA DE PRÁCTICAS:

 

 

PRÁCTICA 1. SÍNTESIS. OBTENCIÓN DEL SULFATO DE TETRAMIN COBRE(II)

PRÁCTICA 2: SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN

PRÁCTICA 3: VOLUMETRÍAS ÁCIDO - BASE. DETERMINACIÓN DE LA ÁCIDED DE UN VINAGRE.

PRÁCTICA 4: DESTILACIÓN DE UNA MEZCLA ETANOL-AGUA

PRÁCTICA 5: CINÉTICA. HIDRÓLISIS ÁCIDA DEL ACETATO DE METILO

 

SEMINARIO I: PRESENTACIÓN PROGRAMA DE PRÁCTICAS; NORMAS DE SEGURIDAD; MATERIAL.

SEMINARIO II: FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN. CÁLCULOS EN EL LABORATORIO DE QUÍMICA.

 

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
28.0 47.0 75.0 3.0
  • CB4
  • CT2
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M11 - Resolución de ejercicios
  • M12 - Presentaciones/exposiciones
  • M6 - Actividades practicas
  • M7 - Seminarios
  • M9 - Laboratorios
26.0 44.0 70.0 2.8
  • CB4
  • CT1
  • CT2
A3 - Tutorías colectivas/individuales 2.0 3.0 5.0 0.2
  • CB4
  • CT2
TOTALES: 56.0 94.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

 

Clases expositivas en gran grupo: consisten en clases magistrales donde se imparte la base teórica de la asignatura utilizando para su desarrollo pizarra, cañón, ordenador etc.

 

Clases en grupos de prácticas: clases de problemas y sesiones de prácticas de laboratorio en grupo pequeño; el alumno dispondrá de los guiones correspondientes y al finalizar las sesiones el alumno entregará un informe de la tarea realizada.

 

Sesiones de tutorías colectivas: Se pretende reforzar las clases de teoría, incluyendo tareas académicamente dirigidas.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Conceptos teóricos de la materia Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia. Examen de teoría y problemas. 70.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Participación activa en clase, prácticas y seminarios. Participación en las actividades propuestas. Resolución de problemas. Observación y notas del profesor. Corrección y evaluación de las actividades realizadas por el alumno. 10.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Dominio de los conocimientos prácticos de la materia. Examen escrito. 20.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

La asistencia a todas las sesiones de prácticas de laboratorio es obligatoria y requisito imprescindible para aprobar la asignatura.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Química Fundamental y Aplicada a la Ingeniería. Edición: 1ª. Autor: Segovia Martínez, M.J., Montejo Gámez, M., y al.. Editorial: Servicio de Publicaciones. Universidad de Jaén
  • Química: la ciencia básica. Edición: 1ª ed, 2ª imp.. Autor: Reboiras, M.D.. Editorial: Madrid: Thomson, cop 2008  (C. Biblioteca)
  • Química. Edición: 10ª ed. Autor: Chang, Raymond.. Editorial: México [etc.] : McGraw-Hill, cop. 2010.  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Química general. Edición: 8ed., reimp.. Autor: Petrucci, Ralph H.. Editorial: Madrid : Pearson Educación, D.L. 2009  (C. Biblioteca)
  • Estructura atómica y enlace químico. Edición: Ed. en español, reimp. Autor: Casabó Gispert, Jaime. Editorial: Barcelona [etc.]: Reverté, 2004  (C. Biblioteca)
  • Fisicoquímica. Edición: 5ª ed. Autor: Levine, Ira N.. Editorial: Madrid [etc.]: McGraw-Hill, cop. 2003-2004  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2 - Clases en grupos de prácticas A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
24 - 30 sept. 2012
2.00.00.0 3.0  
Nº 2
1 - 7 oct. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 3
8 - 14 oct. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 4
15 - 21 oct. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 5
22 - 28 oct. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 6
29 oct. - 4 nov. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 7
5 - 11 nov. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 8
12 - 18 nov. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 9
19 - 25 nov. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 10
26 nov. - 2 dic. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 11
3 - 9 dic. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 12
10 - 16 dic. 2012
2.02.00.0 6.0  
Nº 13
17 - 21 dic. 2012
2.02.00.0 6.0  
Período no docente: 22 dic. 2012 - 6 ene. 2013
Nº 14
7 - 11 ene. 2013
2.02.02.0 9.0 El curso 2012-2013 tiene una semana de menos. Lo que implica 2 horas menos de teoría y prácticas (seminarios o laboratorio). Por ello, el trabajo presencial es 56 horas y el no presencial 84 horas.
Total Horas 28.0 26.0 2.0 84.0