Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
---|---|---|---|
2502444 Química | OB | 2 | A |
- Prerequisit: Fonaments de Química.
Per cursar Química dels elements és un prerequisit tenir aprovada la assignatura de Fonaments de Química.
“Química dels Elements” és una assignatura de segon curs en la que l’alumne ha d’adquirir un primer conjunt de continguts fonamentals de l’àrea de coneixement de Química Inorgànica. L’objectiu essencial és que, a partir dels coneixements generals de química adquirits en l’assignatura “Fonaments de Química”, l’alumne assoleixi un coneixement bàsic de com és la química dels diferents elements de la taula periòdica, fent èmfasi especialment en els elements dels grups principals. La seva continuació natural es troba en l’assignatura de tercer curs “Química de Coordinació i d'Organometàl·lica” en la que es tracta més a fons la química dels elements de transició. Així mateix, els continguts d’aquesta assignatura són imprescindibles per poder cursar a tercer curs “Ciència de Materials”.
Objectius de l’assignatura:
1) Recordar i ampliar conceptes bàsics d’enllaç, estructura i propietats perìòdiques estudiats a primer.
2) Conèixer els aspectes generals de les estructures dels sòlids inorgànics, especialment els metalls i els sólids iònics.
3) Ampliar els conceptes àcid-base estudiats a primer a fi de poder comprendre aspectes com la influencia del solvent, les propietats dels òxids o la hidròlisi dels cations.
4) Ampliar els coneixements de les reaccions redox. Comprendre i saber utilitzar els diagrames de Latimer, Frost, Pourbaix i Ellingham.
5) Assolir coneixements generals sobre química de coordinació.
6) Assolir coneixements generals sobre l’estructura, reactivitat i aplicacions dels elements dels grups principals i des seus compostos.
7) Adquirir coneixements bàsics sobre l’estructura, reactivitat i aplicacions dels elements de transició i des seus compostos.
8) Aconseguir seguretat en la interpretació de dades i en la resolució de problemes en l’àmbit de l’assignatura.
9) Adquirir destresa en les tècniques i procediments fonamentals d’un laboratori de síntesi i caracterització inorgànica.
Continguts Teòrics
1 .- Introducció.
Abundància dels elements en l'univers i en l'escorça terrestre. Estats d'oxidació en els elements s i p. La mida dels àtoms i els ions en els blocs s, p i d. La importància de l'energia d'enllaç i l'electronegativitat. Polaritzabilitat i capacitat polaritzant: Regles de Fajans.
2 .- L'Estructura dels sòlids.
Descripció de l'estructura dels sòlids. La cel·la elemental. Empaquetament compacte d'esferes, buits en l'empaquetat compacte. Estructura i enllaç en els metalls i els aliatges. Sòlids iònics. Característiques de les estructures i la seva racionalització. Aspectes energètics en l'enllaç iònic. Estructura electrònica dels sòlids.
3 .- Àcids i bases.
Àcids de Brönsted. Característiques dels àcids de Brönsted. Àcids de Lewis. Exemples i característiques generals dels àcids de Lewis. Reaccions i propietats dels àcids i bases de Lewis. Hidròlisi dels cations.
4 .- Oxidació i reducció.
Potencials de reducció. Tendències en els potencials estàndard. Reaccions en aigua. Oxidació per oxigen atmosfèric. Diagrames de Latimer. Diagrames de Frost. Diagrames de Pourbaix. Extracció química dels elements: reducció química, oxidació química, extracció electroquímica.
5 .- Introducció als compostos de coordinació.
Constitució, números de coordinació i geometria dels compostos de coordinació. Lligands representatius. Isomeria i quiralitat: geometria pla quadrada, tetraèdrica i octaèdrica.
6 .- Hidrogen.
Propietats nuclears. Àtoms d'hidrogen i ions. Propietats i reaccions de l'hidrogen elemental. Hidrurs moleculars, salins i metàl·lics. Estabilitat síntesi i reaccions. Aplicacions.
7 .- Els elements alcalins.
Generalitats del grup. Compostos simples: hidrurs, halogenurs, òxids i compostos relacionats. Hidròxids i carbonats. Solubilitat i hidratació. Compostos de coordinació i organometàl·lics. Aplicacions.
8 .- Els elements alcalinoterris.
Generalitats del grup. Compostos simples: hidrurs, halogenurs, òxids, carburs i altres. Hidròxids i carbonats. Solubilitat i hidratació. Compostos de coordinació i organometàl·lics. Aplicacions.
9 .- Generalitats dels elements del bloc p
Aspectes generals: configuracions electròniques, caràcter metàl·lic, electronegativitat i radis. La contracció del bloc d. Estats d'oxidació i efecte del parell inert. Tendències generals en les característiques dels òxids: estructures i caràcter àcid-bàsic. Tendències generals en el comportament dels halurs: estructures i reactivitat.
10 .- Els elements del grup 13.
Generalitats del grup. Compostos de bor: hidrurs i halogenurs. Compostos de bor-oxigen i bor-nitrogen. Clústers de bor. Compostos d'alumini: hidrurs, halogenurs i compostos oxo. Compostos de gal·li, indi i tal·li. Compostos de coordinació i organometàl·lics. Aplicacions.
11 .- Els elements del grup 14.
Generalitats del grup. El carboni elemental. Compostos simples de carboni: hidrurs, halogenurs i òxids. Altres compostos de carboni. Compostos de silici: òxid de silici, silicats i aluminosilicats. Compostos de germani, estany i plom. Compostos de coordinació i organometàl·lics. Aplicacions.
12 .- Els elements del grup 15.
Generalitats del grup. Compostos de nitrogen. Amoníac i altres hidrurs. Òxids de nitrogen. Àcids nitrós i nítric. Nitrits i nitrats. Altres compostos de nitrogen. El fòsfor i les seves formes al·lotròpiques. Compostos binaris de fòsfor. Oxoàcids del fòsfor i fosfats. Compostos d'arsènic, antimoni i bismut. Compostos de coordinació i organometàl·lics. Aplicacions.
13 .- Els elements del grup 16.
Generalitats del grup. L'oxigen. L'enllaç en els compostos d'oxigen. Aigua i peròxid d'hidrogen. El sofre i les seves formes al·lotròpiques. Compostos de sofre: sulfurs, òxids, oxoàcids i oxosals. Altres compostos. Compostos de seleni, tel·luri i poloni. Aplicacions.
14 .- Els elements del grup 17.
Generalitats del grup: fluor, clor, brom i iode. Àcid clorhídric. Halurs. Òxids dels halògens. Oxoàcids i oxoanions. Compostos interhalogenats i pseudohalogens. Aplicacions.
15 .- Els elements del grup 18.
Generalitats del grup. Els elements i els seus compostos. Síntesi, estructura i reaccions dels fluorurs de xenó. Compostos de xenó-oxigen i altres compostos delsgasos del grup 18.
16 .- Els metalls del bloc d.
Propietats generals, classificació dels elements de transició. Abundància. Energia dels orbitals. Configuracions electròniques. Variació dels estats d'oxidació. Propietats magnètiques. Caràcter noble. Compostos representatius: òxids, halurs i sulfurs. Oxocations, oxoanions i polioxometalats. Aplicacions importants dels elements del bloc d.
17 .- Els metalls del bloc f
Aspectes generals. Elements del grup 3 i els lantànids: propietats dels elements, estats d'oxidació i compostos importants. Els actínids, estats d'oxidació i compostos importants.
Continguts Experimentals
Es realitzaran les següents pràctiques de laboratori:
- Preparació d'algunes sals de plom
- Preparació del tiosulfat sòdic
- Preparació de compostos de crom
- Síntesi i reactivitat de Compostos de Coure
- Preparació del clorur d'estany(II) i del iodur d'estany(IV)
- Preparació del iodat i iodur de Potassi
Classes presencials i virtuals
La docència s’impartirà mitjançant classes de teoria, classes de problemes i tutories, així com proves de seguiment. Totes aquestes activitast podran ser presencials o virtuals, depenent dels requeriments de la situació sanitària del moment.
Pràctiques de Laboratori:
El programa de pràctiques de laboratori està dissenyat per aconseguir un doble objectiu. D’una banda traslladar l’aprenentatge dels conceptes elaborats a les classes teòriques i discutits a la classe de problemes a experiments seleccionats que permetin consolidar els conceptes. D’altra banda, proporcionar a l’alumne les habilitats necessàries en la síntesi i caracterització de productes inorgànics mitjançant l’ús de les tècniques més habituals d’un laboratori de síntesi. Per la propia naturaleza d’aquesta formació, aquesta part de la docencia será presencial, sempre que la normativa legal del moment ho permeti.
Sobre l’assistència a classe
Com a assignatura semipresencial, és obligatòria l'assistència a las classes de teoria, problemes o a les sessions de laboratorio presencials que cada alumne tingui assignade. Conseqüentment, es podran realitzar proves de seguiment durant qualsevol d’aquestes classes sense necessitat d’avisar prèviament als alumnes.
L'estudiant que es vegi involucrat en un incident que pugui tenir conseqüencies greus de seguretat podrà ser expulsat del laboratori i suspendre l'assignatura.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|
Tipus: Dirigides | |||
Classes de Teoria | 53 | 2,12 | 1, 2, 4, 6, 11, 14, 15, 26, 35 |
Examens | 12 | 0,48 | 1, 2, 4, 6, 7, 11, 14, 15, 16, 22, 26, 28, 31, 35 |
Laboratori de Química dels Elements | 60 | 2,4 | 3, 7, 8, 9, 10, 12, 16, 18, 19, 20, 22, 23, 24, 25, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 35, 39 |
Tipus: Supervisades | |||
Problemes i exercicis | 18 | 0,72 | 1, 2, 4, 6, 7, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 22, 26, 27, 30, 31, 35, 36 |
Seminaris | 8 | 0,32 | 3, 4, 19, 22, 30, 33, 35 |
Tipus: Autònomes | |||
Treball Individual | 139 | 5,56 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 11, 12, 13, 14, 15, 19, 21, 22, 26, 27, 28, 30, 31, 33, 35, 36, 37, 38 |
Avaluació de l’Assignatura
L’avaluació continuada de l’assignatura té els següents objectius fonamentals:
1) Monitoritzar el procés d'ensenyament-aprenentatge, permetent tant a l'alumne com al professor conèixer el grau d'assoliment de les competències i corregir, si és possible, les desviacions que es produeixin
2) Incentivar l'esforç continuat de l'alumne
3) Verificar que l’alumne ha assolit les competències determinades en el pla d’estudis.
Blocs: A efectes d’avaluació, l’assignatura es pot considerar dividida en quatre blocs (B1-B4). El bloc de pràctiques de laboratori (B4), per la seva naturalesa, té un tractament especial i es comenta més avall. Els blocs de teoria B1-B3 s’avaluaran amb un examen parcial (P1-P3) i mitjançant les proves de seguiment que es realitzaran durant el període de docència corresponent a cada bloc i que donaran lloc a les notes S1-S3.
Exàmens: Al llarg del curs es realitzaran tres exàmens parcials (P1-P3), corresponents als tres blocs de teoria (B1-B3). Tots els exàmens es puntuaran amb una nota entre 0 i 10.
Treball de Seguiment: Al llarg del curs es realitzaran una sèrie de proves de seguiment. El conjunt de les proves de cada bloc es resumeix en una nota entre 0 i 10, (S1-S3) pels tres primers blocs. No es realitzarà cap prova de seguiment fora de la data programada per absència de l’estudiant si aquesta no està justificada documentalment de forma vàlida (volant mèdic, etc.). En cap cas s’acceptarà justificació de l’absència per part de familiars.
Pràctiques de Laboratori: La nota del bloc de pràctiques (B4) s’obtindrà durant les sessions de laboratori. La nota d’examen del bloc de pràctiques P4, estarà entre 0 i 10 i serà la mitjana ponderada de les notes dels exàmens realitzats durant els període de pràctiques. Aquesta nota correspon al 60% de la nota del B4. El laboratori presencial genera una nota de seguiment de laboratori entre 0 i 10 (S4), no recuperable, que correspon al 40% de la nota del B4. El laboratori és essencialment presencial: queda a criteri del professor responsable el decidir si una falta està justificada o no. A l’alumne que no faci tots els dies de laboratori o que tingui faltes no justificades se l’hi podrà assignar la qualificació de “suspès” a l’assignatura.
Els alumnes que han cursat una vegada l’assignatura i no l’han superada, podran mantenir, si ho desitgen, la seva nota d’examen de pràctiques (P4) i la seva nota de bloc (B4) sense repetir les pràctiques, si la nota B4 és superior o igual a 5. En aquest supòsit no podran presentar-se a la recuperació de l’examen de pràctiques. L'equip docent encoratja però a tots els alumnes que repeteixen Química del Elements a cursar les pràctiques per segona vegada i així consolidar millor els conceptes teòrics i pràctics de l'assignatura.
Qualificacions:
Per superar l'assignatura per curs s'ha d'obtenir una nota final de CURS (NFC) major o igual a 5.0 i assolir una nota major o igual a 4.0 tant a cadascun dels exàmens parcials (P1-P4) com a cadascun dels blocs (B1-B4).
1) La NFC es calcula d’acord amb:
NFC = a1 B1 + a2 B2 + a3 B3 + 0,25 B4
on els coeficients a1, a2 i a3 són les fraccions de les hores dedicades a cada bloc en l’horari de l’assignatura, respecte al total de hores programades, normalitzades a 0,75. Aquest coeficients es determinaran i informaran als alumnes quan els horaris siguin definitius.
2) La nota de cada bloc on les proves de seguiment (S) tindran un pes del 40% i la nota de l’examen parcial (P) un pes del 60%.
Alumnes que no superin l'assignatura per curs (avaluació continuada) i alumnes que vulguin millorar la nota de curs
Els alumnes que no superin l'assignatura per curs, d'acord amb l'esquema d'avaluació continuada anterior, o que vulguin millorar la seva qualificació, podran presentar-se a un màxim de dos exàmens de recuperació dels parcials (P1-P4). Els exàmens als que l’alumne es presenti hauran de ser aquells pels que la nota o notes del bloc corresponent (B1-B4) siguin les més baixes. Els alumnes que tinguin tres o més blocs suspesos no podran presentar-se a la recuperació i tindran la qualificació de “Suspès”.
Quan l’alumne es presenti a un examen de recuperació, la nota P del bloc serà la de l’examen de recuperació, si aquesta és major que la obtinguda en el examen corresponent durant el curs. Si la nota obtinguda en l’examen de recuperació és inferior a la obtinguda durant el curs, la nota P del bloc serà la mitjana de la nota de l’examen de recuperació i de l’examen realitzat durant el curs. La nota del Bloc B serà la mitjana entre la nota P de l'examen calculada de la forma abans indicada i la nota de les proves de seguiment S corresponents al bloc, realitzades durant el curs. Les notes de seguiment S no són recuperables.
Per superar l’assignatura amb la recuperació, l’alumne haurà de complir els mateixos requisits que per superar l’assignatura per curs.
Qualificacions finals
Els alumnes que realitzin, com a mínim, un examen parcial P1-P3 o un dels exàmens de pràctiques tindran una qualificació de “Suspès”, “Aprovat”, “Notable”, “Excel·lent “o “Matrícula d’honor”. Els alumnes que no compleixin els requisits anteriors seran qualificats com a “No avaluable”.
Les notes finals dels alumnes que superin l’assignatura es podran distribuir entre 5 i 10, mantenint sempre l’ordenació dels alumnes d’acord amb la nota NFC obtinguda, a fi i efecte d’assolir la distribució entre aprovats, notables, excel·lents i MHs, que els professors considerin idònia.
Els alumnes que no superin l’assignatura perquè no superin algun dels blocs, independentment de quina sigui la seva mitjana global, obtindran una nota final màxima NFC de 4,5.
Els alumnes hauran d’actuar de forma honesta al llarg del curs. La participació en actituds deshonestes (copiar, deixar copiar o tota acció encaminada a distorsionar una avaluació) en qualsevol prova de seguiment o examen seran motiu d’una qualificació de “Suspès” amb una nota final de 0 en l’assignatura, independentment de la resta de notes obtingudes pels alumnes implicats. En particular, durant les proves escrites, els telèfons mòbils o qualsevol altre aparell de telecomunicació han d’estar desconnectats i guardats a les bosses o motxilles que hauran d’estar sobre la tarima. En cas que es detecti que un alumne porta algun dispositiu no autoritzat a sobre durantl’examen i/o prova de seguiment, l’alumne serà expulsat de l’aula i tindrà una qualificació de “Suspès” al’assignatura.
Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|---|
Avaluació Laboratori (Bloc 4) | 25 | 2,5 | 0,1 | 7, 8, 9, 10, 13, 16, 18, 19, 20, 22, 23, 24, 25, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 37, 38, 39 |
Avaluació Parcial 1 (Bloc 1) | 25 | 2,5 | 0,1 | 1, 2, 3, 6, 7, 11, 14, 22, 26, 27, 28, 31, 35 |
Avaluació Parcial 2 (Bloc 2) | 25 | 2,5 | 0,1 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11, 12, 13, 14, 17, 19, 21, 22, 25, 26, 27, 30, 31, 33, 35, 36 |
Avaluació Parcial 3 (Bloc 3) | 25 | 2,5 | 0,1 | 1, 2, 4, 6, 11, 14, 15, 26, 35 |
Llibres de text:
“Química Inorgànica” Shriver & Atkins, McGraw Hill, 4a Ed, 2008. En castellà. ISBN-13: 978-970-10-6531-0
Existeix la corresponent versió original: “Inorganic Chemistry” Shriver & Atkins, Oxford UP, 4th Ed, 2006. En anglès. ISBN-13: 978-019-92- 6463-6
Química descriptiva bàsica dels elements:
“Descriptive Inorganic Chemistry” G. Rayner-Canham, Freeman. En anglès.
“Química Inorgànica Descriptiva” G. Rayner-Canham, Prentice-Hall. En castellà.
Referència de consulta General:
"Química Inorgánica" (2a ed.) C.H. Housecroft, A.G. Sharpe, Pearson Educación, 2006.
"Chemistry of the Elements" by N.N. Greenwood & A. Earnshaw, Pergamon, 1984.
http://tablaperiodica.analesdequimica.es/
No es requreix programari espcífic.