Química dels Elements
Codi: 106808 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Nanociència i Nanotecnologia | OB | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Roger Bofill Arasa
- Correu electrònic:
- roger.bofill@uab.cat
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
No hi ha prerequisits, però es recomana haver aprovat les assignatures 'Enllaç químic i estructura de la matèria' i 'Reactivitat química' de 1r curs.
Objectius
L'assignatura Química dels elements s'imparteix en el 2n semestre del 2n curs del Grau de Nanociència i Nanotecnologia i és una assignatura de caràcter obligatori.
Els objectius formatius s'engloben en els següents apartats:
a) Predir les propietats dels elements i els seus compostos aplicant les diferents teories d'enllaç i models de la Química Inorgànica.
b) Establir la reactivitat i tendències generals dels elements segons la seva posició en la Taula periòdica.
c) Identificar els principals compostos inorgànics més representatius, les seves propietats, síntesi i aplicacions.
d) Introducció als complexos dels metalls de transició: classificació del tipus de lligands i d'isomers
Resultats d'aprenentatge
- CM13 (Competència) Aplicar els coneixements químics a la resolució de problemes de naturalesa quantitativa i qualitativa, incloent-hi, en casos necessaris, l'ús de fonts bibliogràfiques.
- CM14 (Competència) Treballar de forma col·laborativa plantejant i organitzant les tasques bàsiques d'un laboratori d'anàlisi fisicoquímica.
- CM15 (Competència) Manipular els productes i els residus químics tenint-ne en compte l'impacte en la seguretat i el medi ambient.
- KM20 (Coneixement) Descriure l'estructura electrònica dels àtoms i els seus ions de la taula periòdica.
- SM22 (Habilitat) Justificar la variació de les propietats dels elements químics i els seus compostos, a partir dels grups de la taula periòdica i l'estructura cristal·lina.
Continguts
TEORIA
1. Perspectiva general de la Taula Periòdica. Origen i abundància dels elements. El radi, PI, AE, electronegativitat. El caràcter metàl·lic. Estat d’oxidació. Els tres tipus d’enllaç. Regles de Fajans.
2. L'hidrogen. Propietats i usos, reactivitat i obtenció de l’hidrogen. Hidrurs covalents, iònics i metàl·lics: classificació i propietats generals.
3. Metalls alcalins i alcalinoterris. Propietats generals. Abundància, aplicacions i obtenció. Hidratació i solubilitat dels halurs. Òxids i derivats, hidròxids, carbonats i sulfats. Reactivitat general.
4. Elements del grup 13. Propietats generals. El Tl i el parell inert. Abundància, aplicacions i obtenció. El B elemental. Òxids, àcids i derivats de B. Borans i halurs de B. Reactivitat de l’Al. Òxid i halurs d’Al.
5. Elements del grup 14. Abundància, aplicacions i propietats. Al·lòtrops de C, Si, Ge i Sn. Semiconductors. Carburs. Hidrurs. Metà. Halurs. Monòxid i diòxid de C. Carbonat i hidrogencarbonat. Usos del Si i SiO2. Vidres. Ciments. Òxids de Ge, Sn, Pb. Silicats i aluminosilicats. Cianur d’hidrogen i derivats. Organosilans i silicones.
6. Elements del grup 15. Abundància, aplicacions i propietats. Nitrogen. Fòsfor, al·lòtrops del fòsfor. Nitrurs i fosfurs. Amoníac, hidrazina, àcid hidrazoic. Hidrurs de P, As, Sb. Halurs de N, P, As, Sb. Òxids i oxoanions de N. Òxids i oxoanions de P, As, Sb, Bi. Fosfats i polifosfats.
7. Elements del grup 16. Abundància, aplicacions i propietats. Característiques i formes al·lotròpiques dels elements. Oxigen i ozó. Hidrurs. Aigua oxigenada. Halurs. Òxids. Oxoàcids i oxoanions de sofre. Sulfurs i polisulfurs.
8. Halògens. Abundància, aplicacions, propietats i obtenció. Halurs d’hidrogen. Pseudohalògens i pseudohalurs. Interhalògens. Òxids. Oxoàcids i oxoanions.
9. Gasos nobles. Propietats, abundància i aplicacions. Clatrats. Fluorurs de Xe. Òxids i oxoanions de Xe.
10. Metalls del bloc d. Classificació dels elements del bloc d. Descobriment, abundància i importància. Energia dels orbitals. Configuracions electròniques. Propietats magnètiques. Estats d’oxidació. Concepte d’enllaç metall-lligand i geometries habituals. Tipus d’enllaç. Compostos amb enllaç metall-metall. Caràcter noble. Halurs, cianurs i òxids. Oxocations, oxoanions i polioxoanions. Hidròlisi dels cations.
11. Metalls del bloc f. Descobriment i estabilitat. Abundància. Usos dels lantànids. Estats d’oxidació i química dels lantànids. Els orbitals f. Estats d’oxidació dels actínids i usos de l’urani.
PROBLEMES
El contingut d'aquest apartat, que es lliurarà en forma de dossier, i consisteix en una quantitat determinada d'enunciats de problemes relacionats amb els temes desenvolupats a teoria.
PRÀCTIQUES DE LABORATORI
Es faran tres sessions de laboratori de quatre hores cadascuna. Pràctica 1: Síntesi del nitrat de Pb(II). Pràctica 2: Síntesi del clorur de Pb(II). Pràctica 3: Síntesi del clorur de Sn(II).
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| resultats d'aprenentage | 140 | 5,6 |
Les activitats formatives estan repartides en tres apartats: classes de teoria, classes de problemes i pràctiques de laboratori, cadascuna d'elles amb la seva metodologia específica.
Classes de teoria
El professor/a explicarà el contingut del temari. Aquestes sessions expositives constituiran la part més important de l'apartat de teoria. Sota el guiatge del professor i mitjançant comunicació a través del Campus Virtual, els coneixements d'algunes parts escollides del temari hauran de ser cercats i estudiats mitjançant aprenentatge autònom per part dels estudiants. Per tal de facilitar aquesta tasca es proporcionarà informació sobre localitzacions a llibres de text, pàgines web, etc. També per reforçar l'aprenentatge, es proposaran activitats cooperatives a realitzar en grup a dins de l'aula. Aquestes seran dirigides pel professor, tant en alguna classe de teoria com en alguna de problemes, i consistiran en la discussió i posta en comú dels coneixements adquirits per cada membre del grup.
Classes de problemes
El grup de teoria es dividirà en dos subgrups de problemes. Els estudiants assistiran a les sessions programades pel seu subgrup de problemes. A començaments de semestre es lliurarà a través del Campus Virtual un dossier d'enunciats de problemes de l'assignatura que s'aniran resolent al llarg de les sessions. En aquestes sessions repartides al llarg del semestre, el professor de problemes exposarà els principis experimentals i de càlcul necessaris per treballar els problemes, explicant les pautes per a la seva resolució i reforçant al mateix temps els coneixements de diferents parts de la matèria de les classes de teoria.
Pràctiques de laboratori
El grup es subdividirà en dos subgrups. Cal comparèixer a les pràctiques amb bata de laboratori, el protocol de pràctiques (disponible al Campus Virtual) imprès, i prèviament llegit. Caldrà també portar una llibreta per anotar les observacions realitzades i les dades obtingudes.
En els dies establerts al calendari, els estudiants seran convocats al laboratori de Química dels Elements per a dur a terme experiències bàsiques. Les pràctiques es duran a terme en parella i s'avaluaran individualment. L'assistència a les pràctiques és obligatòria.
Material disponible al Campus Virtual de l'assignatura:
Guia docent. Presentacions utilitzades pels professors a classes de teoria. Dossier de les classes de problemes.
Protocols de les classes pràctiques. Enllaços a adreces web educatives.
Calendari de les activitats docents (classes d'aula, classes de laboratori, avaluacions).
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.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, perquè els alumnes completin les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura.
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| resultats de laboratori | 15% | 1 | 0,04 | CM13, CM14, CM15 |
| Sessions de teoria i problemes | 85% | 9 | 0,36 | CM13, KM20, SM22 |
Exàmens
A efectes d'avaluació, l'assignatura pot considerar-se dividida en dues parts.
Al llarg del semestre es realitzaran dos exàmens parcials, un de cada part (ExP1 i ExP2), un examen de pràctiques de laboratori (ExL) i un examen global de recuperació (ExR), tots ells amb una nota entre 0 i 10.
Treball de seguiment (S)
Al llarg del semestre es recolliran un cert nombre de proves del seguiment de l'alumne (problemes resolts individualment o en grup, proves curtes d'aula, etc). Cada alumne obtindrà, per tant, una nota de seguiment (S), que serà la mitjana de les qualificacions obtingudes en l'assignatura.
Pràctiques de Laboratori
L'alumnat farà al llarg del curs tres pràctiques de laboratori obligatòries. Aquestes pràctiques s'avaluaran amb un examen de pràctiques (ExL) i el seguiment del laboratori (llibreta, rendiments, actitud) (SL).
Qualificacions
La nota final (NF) de l’assignatura s'obtindrà de la manera següent:
NF = 0.70 x (ExP1 + ExP2)/2 + 0,15 x S + 0,15 x NL
On NL és la nota de pràctiques de laboratori, amb NL = 0,60 x ExL + 0,40 x SL
Per a superar l'assignatura per parcials s'han de complir les dues condicions següents:
1) La nota final de l'assignatura (NF) ha de ser ≥ 5,0
2) Per a poder fer mitjana, ExP1, ExP2 i ExL han de ser ≥ 4,0.
En cas que no es compleixi el requisit anterior, l'alumne s'haurà de presentar a l'examen global de recuperació, on podrà recuperar un o ambdós dos parcials i/o l'examen de pràctiques de laboratori, donat que les matèries de cada parcial estaran separades i identificades com a tals (ExR1, ExR2 i ExRL). La NF es calcularà reemplaçant els valors de ExP1 i/o ExP2 i/o ExL pels obtinguts a l'examen de recuperació ExR1 i/o ExR2 i/o ExRL.
Per poder-se presentar a l'examen global de recuperació és obligatori que els alumnes s'hagin presentat prèviament els exàmens del 1er i 2n parcial (ExP1, ExP2).
Per a superar l'assignatura a l'examen global de recuperació s'han de complir les condicions següents:
Condició prèvia: 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 (per tant, haver fet prèviament els exàmens parcials ExP1 i ExP2).
1) La nota final (NF) de l'assignatura ha de ser ≥ 5,0
2) Per a poder fer mitjana, en els casos en què apliqui, ExR1, ExR2 i ExRL han de ser ≥ 4,0, anàlogament a les condicions imposades per superar l’assignatura per parcials.
L'alumnat que superi el curs per parcials però vulgui millorar la seva qualificació, es podrà presentar a l'examen global però haurà de fer-lo sencer; és a dir, a les dues subproves corresponents a cada parcial. La nota de l'examen de recuperació substituirà la nota que es tenia del conjunt dels dos parcials ((Exp1+Exp2)/2) i, per tant, tindrà un pes del 70% dins la nova NF de l’assignatura (la nota dels treballs de seguiment S no es podrà recuperar).
Avaluació Única
L'alumnat que s'hagi acollit a la modalitat d'avaluació única (i que per tant no ha fet les proves de seguiment S) haurà de realitzar una prova final (ExF) que consistirà en un examen de tot el temari de l'assignatura a realitzar el dia en què els estudiants de l'avaluació continuada fan l'examen del segon parcial, i que farà mitjana amb la nota del laboratori de la següent manera:
Nota Final (NF) = Nota de l'examen (85%) + Nota de laboratori (15%) = 0,85 x ExF + 0,15 x NL
Si la nota final no arriba a 5,0, l'estudiant té una altra oportunitat de superar l'assignatura mitjançant l'examen de recuperació (ExFR) que se celebrarà en la data que fixi la coordinació de la titulació (mateix dia que l’examen global de recuperació per a tot el grup). La qualificació de l'examen de recuperació (ExFR) substituirà la de l'examen anterior (ExF) per a calcular la nota final de l’assignatura.
Bibliografia
Llibre 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, 5th Ed, 2010. En anglès. ISBN-13. 978-0199236176
Química descriptiva bàsica dels elements:
"Descriptive Inorganic Chemistry" G. Rayner-Canham, Freeman. En anglès. 2009, Fifth Edition. ISBN-13: 978-1-4292-2434-5
"Química Inorgànica Descriptiva" G. Rayner-Canham, Prentice-Hall. En castellà. 2000, 2a ed. ISBN 13: 9789684443853
Obres de referència de consulta general:
"Química Inorgánica" (2a ed.) C.H. Housecroft, A.G. Sharpe, Pearson Educación, 2006. ISBN 13: 978-84-205-4847-0
"Chemistry of the Elements" by N.N. Greenwood & A. Earnshaw, Pergamon, 1984. ISBN 13: 9780080220574
https://cv2008.uab.cat
http://www.webelements.com/
http://tablaperiodica.analesdequimica.es/
http://www.periodicvideos.com/
Programari
En cas que l'assignatura sigui online: Teams
Grups i idiomes de l'assignatura
La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre de 2025. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d’aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura
| Nom | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 1 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | tarda |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 2 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | tarda |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 1 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 2 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (TE) Teoria | 1 | Català/Espanyol | segon quadrimestre | tarda |