Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Experimentació en Química

Codi de l'assignatura: 360261

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Ignacio Sires Sadornil

Departament: Departament de Ciència de Materials i Química Física

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

80

(El grau de presencialitat de les activitats docents i avaluatives es pot veure modificat en funció de les restriccions derivades de la crisi sanitària. Qualsevol modificació serà oportunament informada a l'alumnat a través dels canals habituals)

 

-  Pràctiques de laboratori

Presencial i no presencial

 

80

Treball tutelat/dirigit

20

Aprenentatge autònom

50

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Capacitat d'aprenentatge i responsabilitat (capacitat d'anàlisi, de síntesi, de visions globals i d'aplicació dels coneixements a la pràctica / capacitat de prendre decisions i d'adaptació a noves situacions).

   -

Treball en equip (capacitat de col·laborar amb els altres i de contribuir a un projecte comú / capacitat de col·laborar en equips interdisciplinaris i en equips multiculturals).

   -

Capacitat comunicativa (capacitat de comprendre i d'expressar-se oralment i per escrit en català, castellà i una tercera llengua, amb domini del llenguatge especialitzat / capacitat de cercar, usar i integrar la informació).

   -

Ser metòdic, organitzat, dinàmic, amb capacitat analítica i sintètica, i amb visió prospectiva.

   -

Competències específiques. Capacitats d'aplicació (7). Ser capaç de planificar, executar i explicar els experiments requerits en qualsevol activitat de l'àmbit de l'enginyeria química, i d'informar-ne.

(— Capacitat de planificar, executar i explicar els experiments requerits en qualsevol activitat de l’àmbit de l’enginyeria química.
— Capacitat d’aprendre a: 1) organitzar i planificar la feina, i optimitzar el temps de treball; 2) seguir amb cura i correctament el procediment de treball; 3) prendre nota dels fets observats portant el diari de laboratori; 4)  avaluar, interpretar i sintetitzar el treball experimental; 5) explicar les dades obtingudes en funció de la informació subministrada o que ja té de les classes teòriques vinculades conceptualment a les pràctiques; 6) informar del treball fet i dels resultats obtinguts al professor.
— Capacitat de manipular amb seguretat productes químics i de fer una valoració dels riscos a l’hora d’usar-los en els procediments de laboratori i de la indústria.)

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Aplicar els coneixements teòrics adquirits a les assignatures de Química Analítica; Química Física; Química Inorgànica, i Química Orgànica.

— Reconèixer els diferents tipus de reaccions químiques (àcid-base, redox, precipitació o complexació) i la seva estequiometria.

— Adquirir fonaments sobre l’àmbit d’aplicació de les tècniques d’anàlisi i sobre l’elecció del mètode més adient en cada cas.

— Comprendre els conceptes, els procediments i les tècniques experimentals utilitzats en la determinació de magnituds termodinàmiques, de paràmetres cinètics i de paràmetres electroquímics.
 
— Conèixer com s’han de dur a terme les operacions unitàries que formen part dels processos de síntesi i de purificació de compostos inorgànics i orgànics a escala de laboratori.

— Conèixer les propietats físiques i químiques dels productes que s’utilitzen i tenir-les en compte a l’hora de manipular-los.

— Conèixer les accions per gestionar residus específics generats en els laboratoris.
 

 

Referits a habilitats, destreses


— Manipular de manera segura i amb criteri els equips, els aparells, l’utillatge i els reactius emprats al laboratori de química i gestionar correctament els residus generats.

— Extreure informació de dades físiques dels compostos inorgànics i orgànics dels reculls de taules i dels diferents textos de química.

— Interpretar els procediments de la bibliografia i adaptar-los a les característiques de la mostra que cal analitzar o sintetitzar.

— Calcular les relacions molars dels reactius i els rendiments obtinguts.

— Observar, descriure i interpretar els fenòmens que tenen lloc durant els experiments.

— Avaluar i interpretar les dades experimentals i extreure’n conclusions.

— Elaborar un diari de laboratori dels experiments, que inclogui observacions, incidències, dades experimentals, càlculs, resultats i conclusions obtingudes.

 

Referits a actituds, valors i normes

— Prendre consciència de la importància de treballar de manera segura i responsable dins del laboratori per evitar accidents que puguin afectar la mateixa persona o la resta de persones de l’entorn.

— Desenvolupar una actitud respectuosa amb el medi ambient, optimitzant les quantitats de productes químics utilitzats a les pràctiques i eliminant els residus i el material de rebuig per les vies adequades.

— Tenir cura i gestionar responsablement el material i els aparells del laboratori.

— Tenir capacitat d’organització i de planificació del treball al laboratori, abans de fer-lo.

— Tenir capacitat per resoldre problemes i prendre decisions.

— Tenir capacitat crítica i autocrítica.

— Planificar el treball experimental de manera autònoma, ordenada i meticulosa, gestionant adequadament la informació i el temps al laboratori, a partir del guió de pràctiques i coneixent el fonament teòric de les operacions de laboratori que s’han de fer.

— Compartir el lloc de treball de manera efectiva amb altres persones.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Química analítica

*  Introducció i informació general
1.1 Volumetria àcid-base
1.2 Volumetria de formació de complexos
1.3 Volumetria d’oxidació-reducció
1.4 Volumetria de precipitació
1.5 Volumetria potenciomètrica

2. Química inorgànica

*  2.1 Preparació de l’òxid de crom (III)
2.2 Preparació de l’òxid de coure (II)
2.3 Preparació de l’òxid d’estany (II)
2.4 Preparació de l’òxid de ferro (III)
2.5 Preparació de l’alum de crom: CrK(SO4)2·12 H2O
2.6 Preparació de complexos amb lligand oxalat: K3[Fe(C2O4)3]·3 H2O i K3[Cr(C2O4)3]·3 H2O
2.7 Extracció de coure
2.8 Estudi sistemàtic de reaccions inorgàniques: elements dels blocs s, p i d

3. Química orgànica

*  3.1 Separació d’una mescla de compostos orgànics segons les seves propietats àcid-base
3.2 Reaccions d’eliminació: deshidratació d’un alcohol
3.3 Química d’alquens i alquins
3.4 Extracció de productes naturals
3.5 Reacció de Diels-Alder
3.6 Reacció de substitució electrofílica aromàtica
3.7 Reacció de Grignard
3.8 Química d’àcids carboxílics

4. Química física

*  4.1 Balanç d’energia: calors de reacció
4.2 Equilibri químic: producte de solubilitat
4.3 Equilibri electroquímic: FEM d’una pila
4.4 Equilibri de fases: diagrames de fases ternaris
4.5 Cinètica química
     4.5.1 Hidròlisi de l’acetat d’etil per conductimetria
     4.5.2 Formació del complex Cr(III)-EDTA
4.6 Prototip d’una màquina tèrmica

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Es tracta d’una assignatura essencialment experimental en la qual les activitats presencials són obligatòries. Qualsevol activitat no presencial programada es considera també obligatòria. Es fan en diversos laboratoris de química adaptats per a cada tipus de pràctica, i tenen una durada diària de quatre hores ininterrompudes durant un total de vint sessions. Durant aquest període s’han de reproduir una sèrie de procediments experimentals amb l’ajut d’un guió prou detallat i la informació addicional que s’hagi buscat en les fonts bibliogràfiques pertinents a la pràctica que s’ha de dur a terme.

El professorat selecciona un seguit de pràctiques del guió de l’assignatura, que s’han de fer consecutivament. Algunes pràctiques són individuals i d’altres poden ser en grups de dues persones. Abans de fer-les, s’han d’entendre tots els aspectes teòrics, pràctics i de seguretat relacionats amb el procediment experimental que s’ha de seguir; s’ha de preparar la pràctica, fer els càlculs previs, conèixer el procés i les reaccions que hi tindran lloc; s’ha d’anotar tot en el diari de laboratori, que sempre és individual, i s’ha de presentar als professors. En alguns casos, al començament de la classe els professors poden recordar breument els coneixements teòrics imprescindibles per al desenvolupament posterior de la pràctica.

Durant cada experiència, el professorat pot plantejar diferents preguntes relacionades amb la pràctica que s’estigui duent a terme i que s’haurien de poder respondre satisfactòriament. En el decurs del treball experimental cal deixar constància escrita de tot el que es fa, anotar totes les observacions i reaccions en el diari de laboratori i registrar les dades experimentals adients per a cadascuna de les pràctiques.

Finalitzat el treball experimental, i basant-se en les anotacions i les dades recopilades en el diari de laboratori, es discuteixen i s’interpreten els resultats obtinguts amb el professor o professora corresponent.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

Els percentatges de l’avaluació són els següents:

• El 60 % de la nota final correspon a l’avaluació individual continuada de les activitats presencials de l’assignatura, que es basa en els criteris següents: preparació prèvia de les pràctiques, actitud, habilitat manual, càlculs fets, representacions gràfiques, càlculs d’errors, raonaments, ordre-organització, neteja, risc-seguretat, comprensió, maduresa i aprenentatge.

• El 20 % de la nota final correspon a una prova pràctica i/o escrita que es fa a cada laboratori.

• El 20 % de la nota final correspon a l’avaluació de la llibreta de cada laboratori.

Aquestes tres parts són obligatòries per poder fer mitjana.

Atès que l’assistència és obligatòria, no hi ha avaluació única ni reavaluació.

Cal treure una nota mínima de 4,0 a cadascun dels laboratoris per a poder promitjar amb la resta. En casa contrari, l’assignatura quedarà suspesa.

 

 

Fonts d'informació bàsica

Consulteu la disponibilitat a CERCABIB

Llibre

Bermejo Martínez, Francisco ; Bermejo Barrera, Ma del Pilar ; Bermejo Barrera, Adela. Química analítica general, cuantitativa instrumental. 7a ed. corr. y ampl. Madrid : Paraninfo, 1991-  Enllaç

Edició anterior  Enllaç

Brennan, D. Tipper, C. F. H. Manual de laboratorio para prácticas de físico-química. Bilbao : Urmo, 1974  Enllaç


Edició de 1970  Enllaç

Bruice, Paula Yurkanis. Química orgànica. 5a ed. México : Pearson Educación, cop. 2008  Enllaç

Claret Bonet, Josep ; Mas i Pujadas, Francesc ; Sagués i Mestre, Francesc. Termodinàmica química i electroquímica. Barcelona : Llibres de l’Índex, 2003  Enllaç


Edició de 1996  Enllaç

CRC Handbook of chemistry and physics. 90th ed. 2009-2010   Enllaç

Durst, H. Dupont ; Gokel, George W. Química orgànica experimental. Barcelona : Reverté, DL 1985  Enllaç

Fieser, Louis F. ; Williamson, Kenneth L. Organic  experiments. 7th ed. Lexington : Heath, cop. 1992  Enllaç


Edició de 1987  Enllaç

Guiteras Rodríguez, Jacinto ; Rubio i Rovira, Roser ; Fonrodona Baldajos, Gemma. Curso experimental en química analítica. Madrid : Síntesis, DL 2003  Enllaç

Greenwood, N. N. ; Earnshaw, A. Chemistry of the elements.  2nd ed. rev. Amsterdam : Elsevier Butterworth-Heinemann, 1997  Enllaç


Edició de 1986  Enllaç
Edició de 1984  Enllaç

Harris, Daniel C. Anàlisi química quantitativa. Barcelona : Reverté, 2006  Enllaç

Pavia, Donald L. [et al.]  Introduction to organic laboratory  techniques : a small scale approach. 2nd ed. Belmont : Thomson- Brooks  & Cole, cop. 2005  Enllaç

Skoog, Douglas A. [et al.] Fundamentos de química analítica. 8a ed. Madrid : Thomson, cop. 2005  Enllaç

Shriver & Atkins inorganic chemistry. 5th ed. Oxford : Oxford University Press, 2010  Enllaç


Edició de 2006  Enllaç

Shoemaker, David P. Experimentos de físicoquímica. México : UTEHA, cop. 1968  Enllaç

Vogel, Arthur Israel. Vogel’s textbook of quantitative chemical analysis. 5th ed. New York : Wiley, 1989   Enllaç