CARACTERIZACIÓN DEL CURSO: TEÓRICO.

QUIMICA ANALITICA I                  

Nivel de Formación:

Tecnológico:

Profesional: X

Especialización:

Maestría:

1. CARACTERIZACIÓN DEL CURSO: TEÓRICO

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS, NATURALES Y ESTADÍSTICA

Código : CBQ22

Número de Créditos: 3

Obligatoria: X

Electiva:

Campo de Conocimiento: Científico Natural

Componente de formación: Profesional

Habilitable: si

Homologable: si

Validable: si

Nota mínima para ganar: 3.0

Número de Semanas:16

Intensidad Horaria Presencial Teórica:    3 H/s

 Intensidad Horaria   Trabajo Independiente: 6H/s

Total de Horas a la Semana: 9h/s

Tipo de curso:

Teórico

Total Intensidad Horaria semestre presenciales: 48H/S  

Total Intensidad Horaria semestre Trabajo independiente: 96H/S

Duración de la sesión 144H/S

Total de Horas por el Período Académico: 144 Horas.

Programa(s) en el(los) que se imparte el curso: Química

Prerrequisitos: Química II

2. PRESENTACIÓN Y JUSTIFICACIÓN

La Química Analítica es una ciencia que desarrolla, mejora y aplica métodos e instrumentos para obtener información sobre la composición y cuantificación de la materia. Los cursos de química analítica y análisis instrumental que ofrece la Universidad Santiago de Cali dan a los estudiantes unas bases científicas sólidas en pro de cumplir el objetivo mismo de la química analítica mediante la aplicación del método científico que implica: a) Establecer el método de análisis apropiado. b) Definir la muestra mediante un muestreo que se ajuste al material de análisis. c) Tratamiento de la muestra para transformarla en especies medibles. d) aplicación del método analítico. e) Adquisición y análisis de datos para establecer la resolución del problema. f) Reinicio del proceso analítico si no se resuelve el problema.

Muchos sectores requieren la aplicación del Análisis Químico, se destaca el sector industrial en el control de calidad de materias primas y productos terminados, en control de proceso; en laboratorios de prestación de servicios certificados de análisis, entes encargados de asegurar las especificaciones de calidad de productos y procesos y sin duda es la herramienta ideal para la investigación básica y aplicada.

3. PROPÓSITOS DE FORMACIÓN

El curso de química analítica se enfoca en brindar los fundamentos del análisis químico dentro de los criterios de excelencia académica. El estudiante asimilará fácilmente las nuevas tecnologías y desarrollos de la ciencia mediante la aplicación del proceso analítico, comprendiendo su fundamento y las aplicaciones al análisis cuantitativo y cualitativo de los métodos volumétricos y gravimétricos.

Al finalizar el curso el estudiante estará en capacidad de interrelacionar los distintos tipos de equilibrios en disolución, calcular las concentraciones de las distintas especies y de seleccionar metodologías analíticas para la determinación de compuestos en diferentes muestras. Aspectos del conocimiento que le servirán de base para comprender cursos posteriores de Química Analítica y de Análisis Instrumental. Por ser la química analítica una herramienta para las otras áreas de la química su profundización se establece desde una perspectiva integral y flexible del currículo.

4. OBJETIVOS

• Reconocer la importancia de la Química Analítica en su formación profesional y sus aplicaciones en la industria química.
• Expresar rigurosamente los conocimientos en Química Analítica adquiridos, de forma que puedan ser comprendidos y aplicados en áreas multidisciplinares.
• Describir y aplicar las etapas del proceso analítico y saber ponderar cada una de ellas.
• Proporcionar al estudiante los medios que se requieran para la comprensión y la utilización crítica de los métodos analíticos.
• Consultar y utilizar información científica y técnica de forma eficaz en el ámbito de la Química Analítica.

5. ARTICULACION DEL CURSO CON:

Las áreas de química analítica y análisis instrumental están estrechamente relacionadas con la estadística, fisicoquímica, matemática, física, biología, bioquímica, química orgánica e inorgánica. Esta rama del saber proporciona los principios del análisis químico moderno apoyándose en estas disciplinas del conocimiento.

Se pretende que el estudiante adquiera una visión amplia de la importancia de la química analítica en el mundo contemporáneo y su relación con otras disciplinas sociales y científicas.

El enfoque de esta asignatura tendrá un eje importante hacia la conservación del medio ambiente, se hará énfasis en el mejoramiento del mismo. La química analítica también imparte competencias de índole investigativo, al ser el método científico la base de su conocimiento.

 6. COMPETENCIAS A ADQUIRIR:

• Comprende los principios propios de la química analítica.
• Capacidad para resolver problemas analíticos, mediante el manejo y tratamiento de datos.
• Capacidad para trasladar un problema complejo de origen diverso a la sistemática de la resolución de problemas en química analítica
• Conoce y aplica los principios y procedimientos para la determinación analítica de compuestos mediante técnicas analíticas clásicas aplicadas al análisis de aguas, alimentos, productos farmacéuticos y medio ambiente.

TEMA No. 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ANALÍTICA. Semana 1

 Naturaleza de la química analítica, Métodos analíticos (cuantitativos y cualitativos). Divisiones de la Química Analítica, Aportes y aplicaciones de la Química analítica. Sistema internacional de unidades.

Preparación de soluciones: Unidades de concentración. Propiedades de las soluciones. Aplicaciones de las soluciones. Tipos de reacciones, Balanceo de reacciones, Principios de estequiometria

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS 

Clase magistral. Trabajo en la clase. Lecturas complementarias. Video. Taller

BIBLIOGRAFÍA

• D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Fundamentos de Química Analítica", 8 ed. Thomson, Mexico, 2005.
• D.C. Harris, Análisis químico cuantitativo”, versión español. 5 ed, Reverte, Barcelona, 2007.
• F. Burriel, F.L. Conde, S. Arribas, J. Hernández. “Química Analítica Cualitativa”. Paraninfo, Madrid,2001.
• J.F. Rubinson, K.A. Rubinson. “Química analítica contemporánea”. Prentice Hall, México, 2000
• S. Higson, P. Balderas. “Quimica Analítica”. McGraw-Hill, México, 2007
• L.F. Hamilton, D.W. Ellis, S.G. Simpson, "Cálculos de Química Analítica", McGraw-Hill, Mexico, 1989.
• I.M. Kolthoff, E.B. Sandell, E.J. Meehan, S. Bruckenstein, "Análisis Químico Cuantitativo", Nigar, Buenos Aires, 1972

TEMA No. 2. EQUILIBRIO QUÍMICO. Semana 2

Constante de equilibrio. Equilibrio y termodinámica, Factores que afectan el equilibrio químico: Principio de L´Chatelier. Modificación del valor de la constante de equilibrio.

Producto de solubilidad, Constantes de formación, Constantes de acidez y basicidad,

Aplicaciones del equilibrio químico en la industria y el medio ambiente.

Estudio de casos

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS 

Clase magistral. Lecturas complementarias. Taller. Examen corto. Video

BIBLIOGRAFÍA

Principio de L´chatelier. http://www.youtube.com/watch?v=F9ydcp7k2Ac

• D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Fundamentos de Química Analítica", 8 ed. Thomson, Mexico, 2005.
• D.C. Harris, Análisis químico cuantitativo”, versión español. 5 ed, Reverte, Barcelona, 2007.
• F. Burriel, F.L. Conde, S. Arribas, J. Hernández. “Química Analítica Cualitativa”. Paraninfo, Madrid,2001.
• A.J. Bard. “Equilibrio Químico”. Harper, Madrid, 1966.
• S. Higson, P. Balderas. “Quimica Analítica”. McGraw-Hill, México, 2007

TEMA No. 3. ACTIVIDAD Y TRATAMIENTO SISTEMATICO DEL EQUILIBRIO. Semana 3 y 4

Fuerza iónica, sus efectos en la solubilidad de sales.

Actividad, coeficientes de actividad. Variación del coeficiente de actividad con la concentración. Cálculos de los coeficientes de actividad. Ley límite de Debye-Hückel.

Tratamiento sistemático del equilibrio. Efectos del pH en el equilibrio de precipitación. Resolución de problemas de equilibrio en sistemas complejos, Calculo de solubilidades por medio del tratamiento sistemático del equilibrio

Estudio de casos

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS 

Clase magistral. Lecturas adicionales. Taller. Examen corto

BIBLIOGRAFÍA

Fuerza iónica en microorganismos http://www.youtube.com/watch?v=KF3IaKCKpc0

• D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Fundamentos de Química Analítica", 8 ed. Thomson, Mexico, 2005.
• D.C. Harris, Análisis químico cuantitativo”, versión español. 5 ed, Reverte, Barcelona, 2007.
• J. García, V. Pérez, J.L. Guiñón, T. Nachiondo. “ChemGraph : Estudio de los equilibrios químicos, tratamiento gráfico por ordenador”. Universidad Polítécnica de Valencia.2001

TEMA No. 4. EQULIBRIOS DE SOLUBILIDAD. Semana 5

Equilibrio de solubilidad. Producto de solubilidad. Factores que afectan la solubilidad. Efecto del ión común

Aplicaciones de los equilibrios de solubilidad.

Estudio de casos.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS 

Clase magistral. Lecturas adicionales. Video. Taller

BIBLIOGRAFÍA

Producto de solubilidad. http://www.youtube.com/watch?v=7m_fEXqIsYM

• D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Fundamentos de Química Analítica", 8 ed. Thomson, Mexico, 2005.
• D.C. Harris, Análisis químico cuantitativo”, versión español. 5 ed, Reverte, Barcelona, 2007.
• L.F. Hamilton, D.W. Ellis, S.G. Simpson, "Cálculos de Química Analítica", McGraw-Hill, México, 1989.
• I.M. Kolthoff, E.B. Sandell, E.J. Meehan, S. Bruckenstein, "Análisis Químico Cuantitativo", Nigar, Buenos Aires, 1972

TEMA No. 5. MÉTODOS CLÁSICOS DE ANÁLISIS: Métodos gravimétricos. Semanas 6 y 7

Termogravimetría: Análisis de humedad, cenizas. Estudio de termogramas

Gravimetría por precipitación: Tamaño de las partículas de los precipitados, Clasificación de suspensiones, Disolución sobresaturada. Nucleación. Crecimiento de partículas. Clasificación de los Sistemas Coloidales, Contaminación del Precipitado. Peptización, Precipitación en disolución homogénea. Desecación. Termograma.

Reglas para resolver problemas gravimétricos: Cálculos estequiométricos.

Separaciones por precipitación.

Aplicaciones de los métodos gravimétricos.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS 

Clase magistral, Lecturas adicionales, Video. Taller

BIBLIOGRAFÍA

Balanza de humedad. http://www.youtube.com/watch?v=Z5X4_wC27Bs

Determinación de humedad en cereales. http://www.youtube.com/watch?v=7hRSUuJIvEc

Gravimetría de aluminio. http://www.youtube.com/watch?v=oHI8HDzbM0c

• D D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Fundamentos de Química Analítica", 8 ed. Thomson, Mexico, 2005.
• D.C. Harris, Análisis químico cuantitativo”, versión español. 5 ed, Reverte, Barcelona, 2007.
• F. Burriel, F.L. Conde, S. Arribas, J. Hernández. “Química Analítica Cualitativa”. Paraninfo, Madrid,2001.
• S. Higson, P. Balderas. “Quimica Analítica”. McGraw-Hill, México, 2007
• G.D. Christian, "Química Analítica", 5ª ed., Wiley, New York, 1994.
• Ayres, G. “Análisis Químico Cuantitativo”. 2 ed. Harla, México, 1970.
• L.F. Hamilton, D.W. Ellis, S.G. Simpson, "Cálculos de Química Analítica", McGraw-Hill, Mexico, 1989.
• I.M. Kolthoff, E.B. Sandell, E.J. Meehan, S. Bruckenstein, "Análisis Químico Cuantitativo", Nigar, Buenos Aires, 1972

TEMA No. 6. VALORACIONES: Valoraciones por precipitación. Semana 8.

Fundamento de las valoraciones. Tipos de titulaciones (directas e indirectas). Patrón primario. Cálculos volumétricos.

Valoraciones por precipitación: Curvas de titulación de precipitación. Métodos de Volhard, Fajans y Mohr. Aplicaciones de titulaciones de precipitación.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS 

Clase magistral, Lecturas adicionales, Video. Taller. Estudio de casos.

BIBLIOGRAFÍA

• D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Fundamentos de Química Analítica", 8 ed. Thomson, Mexico, 2005.
• D.C. Harris, Análisis químico cuantitativo”, versión español. 5 ed, Reverte, Barcelona, 2007.
• F. Burriel, F.L. Conde, S. Arribas, J. Hernández. “Química Analítica Cualitativa”. Paraninfo, Madrid,2001.
• S. Higson, P. Balderas. “Quimica Analítica”. McGraw-Hill, México, 2007
• G.D. Christian, "Química Analítica", 5ª ed., Wiley, New York, 1994.
• Ayres, G. “Análisis Químico Cuantitativo”. 2 ed. Harla, México, 1970.
• L.F. Hamilton, D.W. Ellis, S.G. Simpson, "Cálculos de Química Analítica", McGraw-Hill, Mexico, 1989.
• I.M. Kolthoff, E.B. Sandell, E.J. Meehan, S. Bruckenstein, "Análisis Químico Cuantitativo", Nigar, Buenos Aires, 1972

TEMA No. 7. EQUILIBRIO Y VALORACIONES DE ÁCIDOS Y BASES MONOPRÓTICOS. Semana 9 y 10

Definiciones de ácidos y bases. Teoría de Brönsted-Lowry. Tipos de ácidos y bases de Brönsted-Lowry. Fuerza de los ácidos y de las bases.

Autoprotólisis del agua.

Definición de pH. Determinación de pH en ácidos y bases fuertes.

Equilibrio de ácidos y bases débiles.

Soluciones amortiguadoras.

Curvas de valoración de ácidos y bases monopróticos.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS 

Clase magistral. Lecturas complementarias. Talleres. Búsquedas por Internet. Videos. Estudio de casos.

BIBLIOGRAFÍA

Equilibrio acido-base. http://www.youtube.com/watch?v=FChCubiuyYQ

Titulación usando fenolftaleína. http://www.youtube.com/watch?v=7hRSUuJIvEc

Balance acido base en el cuerpo humano. http://www.youtube.com/watch?v=i_pTaTveCCo

• D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Fundamentos de Química Analítica", 8 ed. Thomson, Mexico, 2005.
• D.C. Harris, Análisis químico cuantitativo”, versión español. 5 ed, Reverte, Barcelona, 2007.
• F. Burriel, F.L. Conde, S. Arribas, J. Hernández. “Química Analítica Cualitativa”. Paraninfo, Madrid,2001.
• A.J. Bard. “Equilibrio Químico”. Harper, Madrid, 1966.
• S. Higson, P. Balderas. “Quimica Analítica”. McGraw-Hill, México, 2007
• J. García, V. Pérez, J.L. Guiñón, T. Nachiondo. “ChemGraph : Estudio de los equilibrios químicos, tratamiento gráfico por ordenador”. Universidad Polítécnica de Valencia.2001
• G.D. Christian, "Química Analítica", 5ª ed., Wiley, New York, 1994.
• L.F. Hamilton, D.W. Ellis, S.G. Simpson, "Cálculos de Química Analítica", McGraw-Hill, Mexico, 1989.