Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 10313006 - Química inorgánica de los sistemas naturales



TITULACIÓN: Grado en Química
CENTRO: FACULTAD DE CIENCIAS EXPERIMENTALES
CURSO: 2018-19
ASIGNATURA: Química inorgánica de los sistemas naturales
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Química inorgánica de los sistemas naturales
CÓDIGO: 10313006 CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 4 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_526400.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: ÁLVAREZ MERINO, MIGUEL ANGEL
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U128 - QUÍMICA INORGÁNICA Y ORGÁNICA
ÁREA: 760 - QUÍMICA INORGÁNICA
N. DESPACHO: B3 - 461 E-MAIL: malvarez@ujaen.es TLF: 953212750
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/58307
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7838-0654
NOMBRE: ARRANZ MASCARÓS, PALOMA
IMPARTE: Teoría - Prácticas
DEPARTAMENTO: U128 - QUÍMICA INORGÁNICA Y ORGÁNICA
ÁREA: 760 - QUÍMICA INORGÁNICA
N. DESPACHO: B3 - 459 E-MAIL: parranz@ujaen.es TLF: 953212696
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/54449
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3693-5997
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

No se han establecido requisitos previos para cursar esta asignatura

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Con esta asignatura optativa se pretende que se comprenda la implicación que los compuestos inorgánicos tienen en el medio ambiente, para ello, la asignatura se inicia con  el estudio del origen de los elementos inorgánicos, su extracción, y lo que representan como fuente de energía. Se estudian, además, otras fuentes de energía para el planeta. En un segundo bloque, se estudia la influencia de estos compuestos en el medio ambiente, incidiendo en los procesos de contaminación por parte de dichos compuestos en los tres grandes bloques: agua, aire y suelo, y los procesos de remediación o eliminación de la contaminación. En un tercer bloque se realiza un estudio de los elementos y compuestos inorgánicos de interés agrícola e industrial.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Conocimientos básicos de informática. Conocimiento medio de inglés a nivel de traducción.

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
B1 Capacidad de análisis y síntesis
B11 Sensibilidad hacia temas medioambientales
P3 Habilidad para la observación, seguimiento y medida de propiedades, eventos o cambios químicos, y el registro sistemático y fiable de la documentación correspondiente.
Q3 Competencia para evaluar, interpretar y sintetizar datos e información Química.
 
Resultados de aprendizaje
Resultado 313006A - Conoce los principales tipos de reacciones ó transformaciones que experimentan los compuestos en el medio ambiente y su incidencia en el mismo.
Resultado 313006B - Sabe relacionar la estructura de los elementos químicos y sus compuestos con sus propiedades físicas y químicas.
Resultado 313006C - Desarrolla capacidad para evaluar, interpretar y sintetizar datos e información química.
Resultado 313006D Desarrolla capacidad de análisis y síntesis
Resultado 313006E - Desarrolla sensibilidad hacia temas medioambientales
Resultado 313006F - Desarrolla las habilidades necesarias para seguir la medida de propiedades y cambios químicos, y el registro sistemático de los mismos en el laboratorio.
Resultado 313006G Conoce los tipos de reacción que experimentan los compuestos químicos en el medio ambiente y su incidencia en el mismo
5. CONTENIDOS

Origen de los elementos químicos en el medio ambiente y sus recursos. Interés agrícola e industrial de los compuestos inorgánicos. Incidencia de los mismos en el medio ambiente. Eliminación de la contaminación.

 BLOQUE I: LOS ELEMENTOS QUÍMICOS EN EL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS.

TEMA 1. Justificación química del origen y distribución de los elementos químicos en el medio ambiente. 1.1. Introducción. 1.2. Estructura de los núcleos. 1.3. Origen del universo. 1.4. Síntesis Nuclear. 1.5. Manufactura de los elementos. 1.6. Formación y estructura de la tierra.

TEMA 2. Extracción de los metales a partir de recursos naturales. 2.1. Introducción. 2.2. Limitación de los recursos. 2.3. Algunos procesos de formación de los minerales. 2.4. Recursos metálicos más importantes. 2.5. Extracción de los metales. 2.6. Recursos minerales en expansión. 2.7. Recursos no metálicos

TEMA 3. Corrosión de los metales. 3.1. Introducción. 3.2 Química de la corrosión. 3.3. Factores que influyen en la corrosión. 3.4. Clasificación de los diferentes tipos de corrosión. 3.4. Protección contra la corrosión.

TEMA 4. Fuentes de energía química. 4.1. Introducción. 4.2. Procesos de conversión de energía. 4.3. Combustibles fósiles. 4.3.1. Carbón mineral. 4.3.2. Petróleo. 4.3.3. Gas natural. 4.4. Energía Nuclear. 4.4.1. Fisión. 4.4.2 Fusión.  4.5. Energía renovables. 4.5.1. Energía solar. 4.5.2. Biomasa. 4.5.3. Energía hidroeléctrica. 4.5.4. Energía eólica. 4.5.4. Energía oceánica. 4.5.5. Energía geotérmica.

 

BLOQUE II: ELEMENTOS Y COMPUESTOS DE INTERÉS AGRÍCOLA E INDUSTRIAL.

TEMA 5. El Nitrógeno. 5.1. Introducción. 5.2. Ciclo biológico del nitrógeno. 5.3. Fijación del nitrógeno. 5.4. La industria del nitrógeno. 5.5. El nitrógeno en la agricultura. 5.6 Nitrógeno y medio ambiente.

TEMA 6. El Fósforo. 6.1. Introducción. 6.2. Ciclo global del fósforo. 6.3. Obtención de fósforo y formas alotrópicas. 6.4. El fósforo en la industria. 6.5. El fósforo en la agricultura. 6.6. Fósforo y medio ambiente.

TEMA 7. El Azufre. 7.1. Introducción. 7.2. Química del azufre. 7.3 Ciclo del azufre. 7.4. El azufre en la industria y agricultura. 7.5. Azufre y medio ambiente.

TEMA 8. El Silicio. 8.1. Introducción. 8.2. Obtención de silicio puro. Propiedades y aplicaciones. 8.3. Silicatos. Clasificación. 8.4. Industria de los silicatos. 8.5. Siliconas. 8.6. Gel de sílice. 8.7. Sílice y medio ambiente.

TEMA 9. Aspectos químicos de los ciclos del carbono y oxígeno en el medio ambiente. Ciclo de otros elementos. 9.1. Introducción. 9.2. Ciclo del carbono. 9.3. Ciclo del oxígeno. 9. 4. Ciclo del calcio

 

BLOQUE III: Influencia de la Química Inorgánica en el medio ambiente

TEMA 10. Contaminación del aire. 10.1 Composición atmosférica. 10.2. Contaminantes naturales. 10.3. Contaminantes antropogénicos.

TEMA 11. Contaminantes inorgánicos. 11.1. Óxidos de carbono. 11.2. Óxidos de nitrógeno. 11.3. Óxidos de azufre. 11.4. Otros contaminantes inorgánicos gaseosos.

TEMA 12. Control y corrección de contaminantes inorgánicos del aire. 12.1. Introducción. 12.2. Eliminación de óxidos de azufre. 12.3. Eliminación de sulfuro de hidrógeno. 12.4. Eliminación de fluoruro de hidrógeno. 12.5. Eliminación de óxidos de nitrógeno. 12.6 Eliminación de partículas sólidas contaminantes.

TEMA 13. Contaminación del agua por especies metálicas. 13.1. Causas de contaminación por metales. 13.2. Destino de los metales. 13.3. Factores que condicionan la accesibilidad, transporte y toxicidad de los metales en el medio acuático. 13.4. Estudio simplificado de algunos metales.

TEMA 14. Contaminación del agua por especies aniónicas. 14.1. Introducción. 14.2. Estudio simplificado de algunos aniones. 14.2.1. Fosfatos. 14.2.2. Nitratos. 14.2.3. Sulfatos. 14.2.4. Cianuro.

TEMA 15. Tratamiento del agua. 15.1. Introducción. 15.2. Tratamiento del agua para uso doméstico. 15.3. Tratamiento del agua para aplicaciones industriales específicas. 15.4. Tratamiento de aguas residuales. 15.5. Extracción de compuestos orgánicos. 15.6. Extracción de metales. 15.7. Desinfección del agua.

TEMA 16.- Contaminantes químicos de la litosfera. 16.1. Introducción. 16.2. La salinidad del suelo. 16.3. Contaminantes orgánicos en el suelo. 16.4. Contaminantes inorgánicos del suelo. 16.5. Tratamiento de suelos contaminado.

 

PARTE PRÁCTICA

Seminarios.

* Resolución de problemas numéricos y/o cuestiones de tipo práctico.

* Realización de trabajos bibliográficos.

  Prácticas de laboratorio.

Se realizarán como mínimo un par de prácticas de la siguiente relación:

* Estudio de la descomposición de contaminantes en agua.

* Determinación de fosfatos en agua. Eutrofización.

* Determinación de cloro activo.

* Diseño de receptores para eliminación de la contaminación.

* Determinación de materia orgánica en muestras de aguas residuales.

  Visita a una Industria.

Se realizará una visita organizada a una Industria entre: i)se realizará una visita a la Planta potabilizadora de agua a Los Vados que depende de EMASAGRA, ii) Industria papelera SMURFIT Kappa de Mengibar, Jaén, iii) Plataforma solar de Tabernas, Almería.

 

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
32.0 48.0 80.0 3.2
  • B1
  • Q3
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M13 - Otros
  • M7 - Seminarios
  • M9 - Laboratorios
28.0 42.0 70.0 2.8
  • B1
  • B11
  • P3
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

CLASES EXPOSITIVAS EN GRAN GRUPO : Se utilizará un método fundamentalmente expositivo utilizando pizarra y recursos audiovisuales. Al comienzo de cada lección se expondrá el contenido de cada tema resaltando los objetivos principales. El profesorado fomentará en todo momento la participación del alumnado. Parte del temario se desarrollará mediante el uso de la plataforma ILIAS (Temas 1-9).

 

SEMINARIOS EN GRUPOS REDUCIDOS:

 

En grupos reducidos se realizarán las siguientes actividades:

a) Seminarios en clase, en estas sesiones el alumnado expondrá información previamente buscada y relacionada con temas medioambientales (Temas 10-16).

b) Clases en aula de informática, y/o en el laboratorio, en estas clases el alumnado diseñará y/o realizará en parejas nuevos experimentos relacionados con los temas 10 a 16.

c) Visita a una Industria: Se realizará una visita organizada a una Industria entre: i)se realizará una visita a la Planta potabilizadora de agua a Los Vados que depende de EMASAGRA, ii) Industria papelera SMURFIT Kappa de Mengibar, Jaén, iii) Plataforma solar de Tabernas, Almería.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Asistencia y participación Control de asistencia y participación 0.0%
Conceptos teóricos de la materia Comprobar que el alumnado conoce los contenidos de la materia. Examen escrito 60.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Comprobar que el alumnado ha trabajado cooperativamente en la realización de los trabajos bibliográficos. Comprobar que han entendido los procesos industriales en el tratamiento de agua después de la visita a una Planta de tratamiento. Si se trata de la Visita a la Industria papelera comprobar que han entendido los procesos más básico en el reciclaje y en la obtención de papel, así como el protocolo seguido por esta empresa para el cuidado del medio ambiente. Informe de la visita. Exposiciones. 20.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Comprobar que se ha adquirido un conocimiento uniforme y equilibrado de la parte relativa a la resolución de problemas y la parte relativa a las prácticas de laboratorio. Pruebas de control 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 evaluación se llevará a cabo de acuerdo con los siguientes porcentajes:

a) S2, 60 %: Examen escrito, se evaluarán las competencias B1, Q3, y B11.

b) S4, 20%, Se evaluará de forma el trabajo realizado en las clases de seminarios y prácticas de laboratorio, esta evaluación incluirá las competencias B11 y P3.

c) S3, 20%: Trabajo cooperativo realizado por los estudiantes para trabajos bibliográficos, e informe relativo a lo visto en la industria visitada. Se evaluarán las competencias B1 y Q3.

Convocatorias extraordinarias: Para la evaluación de las convocatorias extraordinarias del curso 2018-2019 se tendrá en cuenta, con los mismos porcentajes e iguales valores que en la convocatoria ordinaria, las notas obtenidas a lo largo del curso, en los aspectos: realización de trabajos, casos o ejercicios, así como, de las prácticas de laboratorio/ordenador.

* Para superar la asignatura el alumnado deberá dominar los diferentes aspectos sometidos a evaluación.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Introducción a la química ambiental. Edición: -. Autor: Manahan, Stanley E.. Editorial: México: Universidad Nacional Autónoma de México &#59; Barcelona: Reverté, 2007  (C. Biblioteca)
  • Inorganic chemistry: an industrial and environmental perspective. Edición: -. Autor: Swaddle, Thomas Wilson. Editorial: San Diego: Academic Press, cop. 1997  (C. Biblioteca)
  • Heavy metals in the environment : [origin, interaction and remediation. Edición: -. Autor: -. Editorial: Amsterdam [etc.]: Elsevier Academic Press, 2005  (C. Biblioteca)
  • Environmental chemistry: a modular approach. Edición: -. Autor: Williams, Ian. Editorial: Chichester [etc.]: John Wiley & Sons, cop. 2001  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Química medioambiental. Edición: -. Autor: Spiro< strong>< span>, Thomas G.. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson-Prentice Hall, 2004  (C. Biblioteca)
  • Renewable energy conversion, transmission, and storage [Recurso electrónico] . Edición: -. Autor: Sørensen, Bent, 1941-. Editorial: Amsterdam &#59; Boston : Elsevier Academic Press, c2007.  (C. Biblioteca)
  • Corrosión y degradación de los materiales. Edición: 2ª ed. correg. y ampl. Autor: Otero Huerta, Enrique. Editorial: Madrid : Sintesis, 2012  (C. Biblioteca)
  • Contaminación ambiental: una visión desde la química. Edición: 1ª ed., 3ª reimp. Autor: -. Editorial: Madrid [etc.]: Thomson, 2005  (C. Biblioteca)
  • Environmental soil chemistry. Edición: 2nd ed. Autor: Sparks, Donald L.. Editorial: San Diego [etc.]: Academic Press, 2003  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
 
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2 - Clases en grupos de prácticas Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
10 - 16 sept. 2018
5.00.0 7.5 Tema 1
Nº 2
17 - 23 sept. 2018
2.03.0 7.5 Tema 1/Tema 2-AD (temas 10-16)/Practicas
Nº 3
24 - 30 sept. 2018
4.04.0 12.0 Tema 2/Practicas
Nº 4
1 - 7 oct. 2018
2.05.0 10.5 Tema 2/Tema 3-AD (temas 10-16)/Practicas
Nº 5
8 - 14 oct. 2018
3.00.0 4.5 Tema 3/Tema 4
Nº 6
15 - 21 oct. 2018
1.01.0 3.0 Tema 4/AD (temas 10-16)
Nº 7
22 - 28 oct. 2018
2.01.0 4.5 Tema 4/AD (temas 10-16)
Nº 8
29 oct. - 4 nov. 2018
1.07.0 12.0 Tema 4/AD (temas 10-16)/Visita
Nº 9
5 - 11 nov. 2018
2.01.0 4.5 Tema 4/AD (temas 10-16)
Nº 10
12 - 18 nov. 2018
2.01.0 4.5 Tema 5/AD (temas 10-16)
Nº 11
19 - 25 nov. 2018
2.01.0 4.5 Tema 6/AD (temas 10-16)
Nº 12
26 nov. - 2 dic. 2018
3.01.0 6.0 Tema 7/Tema8-AD (temas 10-16)
Nº 13
3 - 9 dic. 2018
1.00.0 1.5 Tema 8
Nº 14
10 - 16 dic. 2018
0.00.0 0.0  
Nº 15
17 - 20 dic. 2018
2.03.0 7.5 Tema 9/AD (temas 10-16)/tutorías
Total Horas 32.0 28.0 90.0