Fonaments de la química general
Codi: 100890 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500252 Bioquímica | FB | 1 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- José Luis Bourdelande Fernandez
- Correu electrònic:
- joseluis.bourdelande@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- espanyol (spa)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- No
- Grup íntegre en espanyol:
- Sí
Prerequisits
Tot i que no hi ha prerequisits oficials, és convenient que l’estudiant repassi els conceptes generals de química i bioquímica adquirits al batxillerat.
Objectius
L’objectiu general del programa que es proposa consisteix en la iniciació a la química de les molècules amb una visió general dels conceptes bàsics. D’aquesta manera, es pretén que l’alumne adquireixi nocions sobre estructura atòmica i enllaç covalent i que s’iniciï en el camp de l’estructura molecular. S’entén aquesta assignatura com la base per a poder desenvolupar l’estudi de les biomolècules en posteriors assignatures.
Objectius principals de l’assignatura:
1. Introduir els conceptes bàsics d’estructura atòmica i enllaç.
2. Familiaritzar als alumnes amb la nomenclatura i l’estructura dels compostos orgànics en base als grups funcionals.
3. Introduir el conceptes bàsics de l’anàlisi conformacional i l’estereoquímica de les molècules orgàniques.
Competències
- Actuar amb responsabilitat ètica i amb respecte pels drets i deures fonamentals, la diversitat i els valors democràtics.
- Actuar en l'àmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raó de sexe/gènere.
- Actuar en l'àmbit de coneixement propi valorant l'impacte social, econòmic i mediambiental.
- Col·laborar amb altres companys de treball.
- Elaborar un article de divulgació en el qual presenti un contingut cientificotècnic per a la seva comprensió per un públic no expert.
- Gestionar la informació, organització i planificació del treball.
- Identificar l'estructura molecular i explicar la reactivitat de les diferents biomolècules: carbohidrats, lípids, proteïnes i àcids nucleics.
- Utilitzar els fonaments de matemàtiques, física i química necessaris per comprendre, desenvolupar i avaluar els processos químics de la matèria viva.
Resultats d'aprenentatge
- Actuar amb responsabilitat ètica i amb respecte pels drets i deures fonamentals, la diversitat i els valors democràtics.
- Actuar en l'àmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raó de sexe/gènere.
- Actuar en l'àmbit de coneixement propi valorant l'impacte social, econòmic i mediambiental.
- Aplicar els principis de la termodinàmica i la cinètica als processos bioquímics.
- Aplicar mètodes de caracterització dels grups funcionals orgànics en el context de les biomolècules.
- Col·laborar amb altres companys de treball.
- Descriure les lleis que regeixen l'equilibri químic de les diverses reaccions bioquímiques.
- Elaborar un article de divulgació en el qual presenti un contingut cientificotècnic per a la seva comprensió per un públic no expert.
- Explicar la incidència de l'estructura tridimensional de les molècules en l'activitat biològica.
- Gestionar la informació, organització i planificació del treball.
- Identificar els grups funcionals orgànics i descriure'n les propietats químiques.
Continguts
El continguts d'aquesta assignatura són el segúents:*
1. Estructura atòmica. Introducció. Estructura electrònica de l’àtom. Configuració electrònica. Taula periòdica dels elements químics.
2. Enllaç químic I. Introducció. Tipus d’enllaç. La regla de l’octet. Estructures de Lewis, càrregues formals, ressonància. Ordre d’enllaç. Polaritat. Acidesa i basicitat de Lewis. Equilibri àcid-base. Nucleofília i electrofília. Compostos de coordinació.
3. Enllaç químic II. Teoria de l’enllaç de valència. Enllaços de carboni senzills i múltiples: hibridació i geometria. Teoria d’orbitals moleculars. Aromaticitat. Forces intermoleculars.
4. Introducció als compostos orgànics. Estructures i fórmules de les molècules orgàniques. Nomenclatura. Principals grups funcionals en els compostos orgànics. Equilibri redox. Isomeria estructural o constitucional, estereoisomeria.
5. Anàlisi conformacional. Concepte de conformació. Representació de les conformacions: projecció de Newman i perspectiva de cavallet. Sistemes acíclics. Equilibri conformacional. Sistemes cíclics. Importància de la conformació en sistemes bioquímics.
6. Estereoquímica dels compostos orgànics I. Isomeria geomètrica en dobles enllaços carboni-carboni: isòmers cis-trans o Z-E. Simetria de les molècules orgàniques: Molècules quirals. Activitat òptica. Centres estereogènics. Configuració R/S. Isomeria òptica.
7. Estereoquímica dels compostos orgànics II. Projeccions de Fisher i de Haworth. Resolució: separació d’enantiòmers. Molècules meso. Concepte de proquiralitat. Proquiralitat tetragonal: grups homotòpics, enantiotòpics i diastereotòpics. Proquiralitat trigonal: sistema re/si. Estereoquímica en les reaccions orgàniques.
Metodologia
D’acord amb el objectius de l’assignatura, l’alumne en el decurs de quatrimestre s’haurà de veure involucrat en un seguit d’activitats per a assolir els coneixements i competències establerts. Aquestes sessions es poden agrupar en tres tipologies diferents:*
Classes magistrals: En aquest cas, els alumnes reben presencialment una sèrie de coneixements articulats exclusivament pel docent. Aquests coneixements científico-tècnics es pretén que serveixin de plataforma per a la posterior maduració per part dels alumnes. En qualsevol cas, es fomentarà la participació dels estudiants a través de la dinamització de les classes mitjançant la resolució de casos i preguntes de manera habitual.
Material Audiovisual: Es proporcionarà una còpia de les classes magistrals en format .pdf o .ppt, per tal de que els alumnes puguin repassar a casa aquells coneixements impartits a l'aula.
Classes de problemes: En aquestes sessions, els alumnes posaran en pràctica, d’una manera dirigida, els coneixements adquirits a les classes magistrals i de les feines que es derivin d’aquestes. Es farà especial èmfasi en la participació activa dels alumnes a l’hora de resoldre els problemes que es vagin plantejant així com d'altres exercicis proposats. Aquest exercicis, en alguns casos, es plantejaran de manera que a través de les solucions proposades pels alumnes es puguin avaluar els objectius a assolir.
Treball individual: Es proposarà l’aprenentatge i utilització d’un programa gratuït de nomenclatura i dibuix molecular amb un treball individual.
Treball en grup: En aquesta activitat, els alumnes en grups de 5 persones, realitzaran un estudi minuciós d'una molècula orgànica relativament complexa. Plasmaran el resultat d'aquest estudi en un document powerpoint que hauran de presentar en classe en sessions conjuntes, on hauran de contestar individualment preguntes proposades pel professor relatives al treball realitzat.
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.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes de problemes | 12 | 0,48 | 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11 |
| Classes de teoria | 30 | 1,2 | 4, 5, 7, 9, 10, 11 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi, resolució de problemes en grup, resolució de tests o proves individuals | 98 | 3,92 | 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 |
Avaluació
L'avalució d'aquesta assignatura està dividida en tres blocs:*
1. Avaluació individual en exàmens parcials: en aquesta part s’avalua individualment els coneixements científic-tècnics de la matèria assolits per l’alumne, així com la seva capacitat d’anàlisi i síntesi i de raonament crític.
L’avaluació dels parcials tindrà un pes del 80% en la nota final de l’assignatura i consistirà en 2 exàmens parcials amb un pes del 35% el primer i un 45% el segon. La matèria avaluada comprendrà tota aquella matèria impartida fins a la data de l'examen. Per poder accedir a la nota per curs és obligatori aprovar els dos parcials (nota ≥5,0). L'alumne que no hagi superat un o cap parcial té dret a presentar-se a la recuperació.
Per a participar en la recuperació, l'alumnat ha d'haver estat prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura o mòdul. Per tant, l'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final.
També s’hi podran presentar (1r parcial, 2n parcial o ambdós parcials) aquells alumnes que tot i haver tret més d'un 5,0 d'ambdós exàmens parcials, vulguin pujar la nota, amb el benentès que la nota de l'examen final serà la nota de la prova de recuperació. Els alumnes interessats en fer-ho ho han de comunicar al professor amb almenys dues setmanes d'antelació a la data de la prova final.
2. Treball individual: s’avaluarà l’aprenentatge i utilització d’un programa gratuït de nomenclatura i dibuix molecular amb un treball individual. Aquest mòdul tindrà un pes global del 10%.
3. Avaluació del treball en grup: en aquesta part s'avalua la capacitat d'elaborar un article de divulgació en el qual es presenta un contingut científic-tècnic, així com la capacitat de col·laborar amb altres companys. El pes en la nota de l'assignatura és del 10%.
Aprovaran l'assignatura aquells alumnes que tinguin una nota ponderada superior o igual a 5,0 punts sobre 10 en la qualificació global.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Primer examen parcial | 35 | 2,5 | 0,1 | 4, 7, 11 |
| Segon examen parcial | 45 | 2,5 | 0,1 | 5, 9, 10 |
| Treball en grup | 10 | 4 | 0,16 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 |
| Treball individual | 10 | 1 | 0,04 | 9, 11 |
Bibliografia
1.- Petrucci Ralph H. Química General (Décima edición), Ed. Pearson Educación, 2011 (ISBN: 978-84-8322-680-3)
2.- Chang, Raymond. Química (Décima edición), Ed. McGraw-Hill Educación, 2010 (ISBN: 978-607-15-0307-7)
3.- ii) Bruice, P.Y. Essential Organic Chemistry, 3rd Ed. Ed. Pearson Education, 2016 (ISBN 9781292089034).
iii) Bruice, P. Y. Química Orgánica, 5ª Edición, Ed. Pearson Educación, México, 2008 (ISBN 9789702607915). Edición online de libre acceso:
4.- Timberlake, K.C. Química: Una Introducción a la Química General, Orgánica y Biológica, 10ª Ed. Ed. Pearson Educación, S.A. 2011 (ISBN 9788483227435).
5.- i) Holum, J.R. Elements of General, Organic and Biological Chemistry, 9th Ed. John Wiley & Sons Publishing, 1995 (ISBN 0471059064, ISBN 047111605X).
ii) Holum, J.R. Fundamentos de Química General, Orgánica y Bioquímica para Ciencias de la Salud, 1a Ed. Editorial Limusa, México, 1999 (ISBN:968-18-4637-0).
iii) Holum, J.R. Fundamentals of General, Organic and Biological Chemistry, 6th Ed. John Wiley& Sons Publishing, 1997 (ISBN-10 0471175749, ISBN-13 978-0471175742).
6.- Solomons T.W.G. Química Orgánica, 3ª Ed. Ed. Limusa S.A. 2014 (Vol. 1: ISBN 10 9786070506963, Vol 2: 9786070506970).
7.- Carey F.A., Giuliano R.M. Química Orgánica, 9a Ed. Ed. McGraw-Hill, 2014 (ISBN 9786071512109).
8.- Química, (un proyecto para la A.C.S.), Editorial Reverte, 2007 (978-84-291-7001-6).
9- IUPAC Nomenclature of Organic Chemistry:
i) https://iupac.qmul.ac.uk/BlueBook/
ii) https://publicacions.iec.cat/repository/pdf/00000195/00000013.pdf
iii) https://www.upo.es/depa/webdex/quimfis/docencia/quimbiotec/Nomenclatura_organica.pdf
10.- ACD/ChemSketch for Academic and Personal Use. A Free Comprehensive Chemical Drawing Package: http://www.freechemsketch.com
11.- Pulido F. Nomenclatura de Química Orgánica: http://es.slideshare.net/manoa21/nomenclatura-quimicaorganica-29646851?next_slideshow=1
12.- Rosso V. Química Orgánica Nomenclatura: http://es.slideshare.net/verorosso/qumica-orgnica-nomenclatura?qid=09239331-ba5c-4096-9104-dd4cb26fe630&v=qf1&b=&from_search=3
Programari
-ACD/ChemSketch for Academic and Personal Use. A Free Comprehensive Chemical Drawing Package: http://www.freechemsketch.com