Syllabus Química Analítica Espol

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS CONTENIDO DE CURSO QUÍMICA ANALÍTICA

QUIG1003 A. IDIOMA DE ELABORACIÓN Español

R O D A R R O B

B. DESCRIPCIÓN DEL CURSO El curso de Química Analítica es un curso teórico-práctico que consta de seis unidades de estudio. Estas unidades fortalecen en el estudiante los principios químicos de los métodos clásicos de análisis como son los volumétricos y gravimétricos, así como el estudio de los equilibrios en disoluciones. También le brinda las herramientas básicas para el desarrollo de cálculos involucrados en la determinación de analitos presentes en diferentes matrices. Los fundamentos químicos están permanentemente reforzados con el desarrollo de ejercicios. La parte experimental de la materia desarrolla habilidades en el manejo de equipos básicos presentes en los departamentos de calidad de las industrias, así como también entrena al estudiante en el conocimiento y manejo de sustancias químicas que encontrará a lo largo de su vida profesional. El curso es importante para la formación integral del futuro ingeniero químico pues sirve de base para cursos superiores de la malla de la carrera de ingeniería química relacionados con el análisis instrumental y el tratamiento de aguas. C. CONOCIMIENTOS PREVIOS DEL CURSO Reglas generales de seguridad de laboratorio

D. OBJETIVO GENERAL Entender los principios químicos y las destrezas básicas que rigen el análisis cuantitativo para la determinación de analitos en diferentes matrices. E. OBJETIVOS DE APRENDIZAJE DEL CURSO El estudiante al finalizar el curso estará en capacidad de: 1 Conocer las técnicas y destrezas básicas del análisis químico para poder desempeñarse de forma individual y dentro de un equipo multidisciplinario en cualquier laboratorio 2 Realizar cálculos involucrados en las determinaciones analíticas para la cuantificación de analitos proporcionando resultados verdaderos 3 Entender los principios teóricos involucrados en los métodos y técnicas de análisis para el desarrollo de procedimientos correctos de análisis y cuantificación F. ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Aprendizaje asistido por el profesor Aprendizaje cooperativo/colaborativo: Aprendizaje de prácticas de aplicación y experimentación: Aprendizaje autónomo: G. EVALUACIÓN DEL CURSO Actividades de DIAGNÓSTICA Evaluación Exámenes Lecciones Tareas Proyectos Laboratorio/Experimental Participación en Clase Visitas Otras

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FORMATIVA

SUMATIVA

CONTENIDO DE CURSO

QUÍMICA ANALÍTICA


QUIG1003 H. PROGRAMA DEL CURSO UNIDADES Horas Docencia UNIDAD 1.- CONCEPTOS FUNDAMENTALES PARA CÁLCULOS EN ANÁLISIS QUÍMICO CUANTITATIVO 1.1.- Cálculos basados en composiciones químicas, reacciones químicas y reactivo limitante 8 1.2.- Formas físicas y químicas de expresar las concentraciones: Porcentajes, Molaridad, Molalidad, Formalidad. Ejercicios 1.3.- Equivalencia química. Normalidad. Ejercicios 2.- MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS DE ANÁLISIS 2.1.- Teoría de la precipitación química. Tipos de precipitados. 2.2.- Bases de los principios de estabilización/desestabilización de 8 coloides. Principios de la coagulación. 2.3.- Características de los métodos gravimétricos de análisis 2.4.- Cálculos basados en gravimetrías 3.- BASES DE LA VOLUMETRIA Y ANÁLISIS VOLUMÉTRICOS 3.1.- Equilibrio acido-base. Acidos y bases de Bronsted 3.2.- Auto ionización del agua y producto iónico del agua 12 3.3.- Ácidos y bases fuertes. Ácidos y bases débiles.- Constantes de acidez y basicidad. Ejercicios 3.4.- Propiedades acido base de disoluciones de sales. Hidrólisis de aniones y cationes. Hidrolisis de iones metálicos. Ejercicios 3.5.- Influencia del pH en la disolución de electrólitos. Ejercicios 4.- ASPECTOS DEL EQUILIBRIO ACUOSO, PRODUCTO DE SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN 4.1.- Ión común: Definición.-El efecto del ión común.- Ejercicios 4.2.- Soluciones amortiguadoras: Definición, formación y 8 ejercicios.- Capacidad amortiguadora y pH. Ejercicios 4.3.- Neutralización ácido-base y valoración química. Alcalinidad. Ejercicios 4.4.- Solubilidad química y equilibrio de solubilidad. Producto de solubilidad. Importancia y ejercicios 5.- COMPLEJOMETRÍA 5.1.- Complejos: Concepto, nomenclatura y formación de iones complejos 6 5.2.- Principios de las titulaciones complejométricas y principales agentes complejantes utilizados en el análisis químico. Complejometrías con EDTA. Ejercicios de aplicación 6.- SEPARACIONES ANALÍTICAS POR INTERCAMBIO DE IONES 6.1.- Principios de la separación por intercambio de iones. Tipos de 6 resinas de intercambio de iones 6.2.- Equilibrio de intercambio iónico. Ejercicios. I. RECURSO BIBLIOGRÁFICO 1.- Skoog, Douglas A. & West, Donald M.. (INGRESAR Año BÁSICA Publicación). Quimica Analitica. (Paperback; 1997-05). INGRESAR Lugar Publicación: INGRESAR Editorial. ISBN10: 9701008235, ISBN-13: 9789701008232

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QUÍMICA ANALÍTICA


QUIG1003 COMPLEMENTARIA

1.- Harris, Daniel Charles. (INGRESAR Año Publicación). Analisis quimico cuantitativo/ Quantative Chemistry Analysis (Spanish Edition). (Hardcover; 2007-01). INGRESAR Lugar Publicación: INGRESAR Editorial. ISBN-10: 8429172246, ISBN-13: 9788429172249 2.- Skoog, Douglas; West, Donald; Holler, James; Crouch, Stanley. (INGRESAR Año Publicación). FUNDAMENTOS DE QUIMICA ANALITICA. (9na). INGRESAR Lugar Publicación: INGRESAR Editorial. ISBN-10: 6075193774, ISBN-13: 9786075193779 3.- Rosenberg, J; Epstein, L; Krieger, Peter. (INGRESAR Año Publicación). Química. (10ma). INGRESAR Lugar Publicación: INGRESAR Editorial. ISBN-10: 607151147X, ISBN-13: 9786071511478 4.- Chang, Raymond. (INGRESAR Año Publicación). Quimica. (Perfect Paperback; 1900-01-01). INGRESAR Lugar Publicación: INGRESAR Editorial. ISBN-10: 6071503078, ISBN-13: 9786071503077

J. DESCRIPCIÓN DE UNIDADES

R O D A R R O B

CONCEPTOS FUNDAMENTALES PARA CÁLCULOS EN ANÁLISIS QUÍMICO CUANTITATIVO

1.-

Introducción a la unidad En esta unidad el estudiante revisará conceptos fundamentales para realizar cálculos correctos necesarios en el análisis químico. Meta-Lenguaje equivalente químico Subunidades

1.1.- Cálculos basados en composiciones químicas, reacciones químicas y reactivo limitante 1.2.- Formas físicas y químicas de expresar las concentraciones: Porcentajes, Molaridad, Molalidad, Formalidad. Ejercicios 1.3.- Equivalencia química. Normalidad. Ejercicios Objetivos de Aprendizaje

1.1.- Revisar los conceptos de composicion química, estequiometría y reactivo limitante como base para la comprensión de nuevos conceptos en la materia 1.2.- Revisar las diferentes formas físicas y químicas de expresar las concentraciones: Porcentajes, Molaridad, Molalidad y Normalidad para expresar en forma estandarizada la presencia de analitos en soluciones. 1.3.- Conocer la importancia de la Equivalencia química y la Normalidad como un tipo de concentración que le permita encontrar una propiedad de una solución a partir de una propiedad estandarizada de otra

Actividades 1.1.- Revisión de conceptos fundamentales y desarrollo de ejercicios Revisión de conceptos fundamentales y desarrollo de ejercicios

Otros Recursos 1.1.- (Proyector) uso de proyector o explicación directa para las definiciones fundamentales Uso de proyector o explicación directa para las definiciones fundamentales

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QUÍMICA ANALÍTICA


QUIG1003 J. DESCRIPCIÓN DE UNIDADES 2.-

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MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS DE ANÁLISIS

Introducción a la unidad En esta unidad el estudiante revisará los fundamentos del análisis gravimétrico y de la precipitación química para poder cuantificar analitosy realizar gravimetrías correctamente Meta-Lenguaje oclusión química Subunidades

2.1.- Teoría de la precipitación química. Tipos de precipitados. 2.2.- Bases de los principios de estabilización/desestabilización de coloides. Principios de la coagulación. 2.3.- Características de los métodos gravimétricos de análisis 2.4.- Cálculos basados en gravimetrías Objetivos de Aprendizaje

2.1.- Conocer los fundamentos del análisis gravimétrico y de la precipitación química para una cuantificación y desarrollo de gravimetrías exactas

2.2.- Conocer las bases de los principios de estabilización/desestabilización de coloides y de la coagulación para el entendimiento de los fundamentos de la formación de precipitados 2.3.- Adquirir conocimientos y destrezas en los métodos gravimétricos de análisis para el desarrollo de procedimientos apropiados 2.4.- Realizar cálculos basados en gravimetrías con el fin de obtener resultados exactos

Actividades 2.1.- clase magistral,desarrollo de ejercicios y laboratorio clase magistral, desarrollo de ejercicios y laboratorio práctico 3.-

BASES DE LA VOLUMETRIA Y ANÁLISIS VOLUMÉTRICOS

Introducción a la unidad En esta unidad el estudiante conocerá los conceptos básicos de la volumetría relacionados con los equilibrios ácido-base, las reacciones que intervienen en las disoluciones estándares, propiedades ácido-base de sales y desarrollará cálculos involucrados en el análisis volumétrico. Estos conocimientos son apoyados por la parte experimental.

Meta-Lenguaje acidos de Bronsted Subunidades

3.1.- Equilibrio acido-base. Acidos y bases de Bronsted 3.2.- Auto ionización del agua y producto iónico del agua 3.3.- Ácidos y bases fuertes. Ácidos y bases débiles.- Constantes de acidez

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QUÍMICA ANALÍTICA


QUIG1003 J. DESCRIPCIÓN DE UNIDADES y basicidad. Ejercicios 3.4.- Propiedades acido base de disoluciones de sales. Hidrólisis de aniones y cationes. Hidrolisis de iones metálicos. Ejercicios 3.5.- Influencia del pH en la disolución de electrólitos. Ejercicios Objetivos de Aprendizaje

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3.1.- Conocer los conceptos básicos de la volumetría relacionados con los equilibrios ácido-base para aplicarlos en el desarrollo de cálculos involucrados 3.2.- Entender el principio de la auto ionización y su producto iónico para desarrollo de ejercicios relativos a la generación de nuevas especies en solución 3.3.- Entender las diferencias entre ácidos-bases fuertes y entre ácidos - bases débiles para la preparación de soluciones a un determinado pH 3.4.- Reconocer el carácter acido- base que desarrollan las sales, aniones y cationes en solución para obtener especies determinadas dentro del análisis químico 3.5.- Determinar la influencia del pH en la disolución de electrólitos para poder controlar la formación de especies químicas determinadas en el análisis químico. Ejercicios

Actividades 3.1.- Desarrollo de laboratorios, clases magistrales y desarrollo de ejercicios Desarrollo de laboratorios, clases magistrales y desarrollo de ejercicios ASPECTOS DEL EQUILIBRIO ACUOSO, PRODUCTO DE SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN

4.-

Introducción a la unidad En esta unidad el estudiante conocerá los conceptos básicos de ión común, amortiguadores químicos, y valoraciones químicas. Adicionalmente, con los conceptos previos, abordará los principios de solubilidad química y el equilibrio que rige a la misma. Meta-Lenguaje amortiguador químico Subunidades

4.1.- Ión común: Definición.-El efecto del ión común.- Ejercicios 4.2.- Soluciones amortiguadoras: Definición, formación y ejercicios.- Capacidad amortiguadora y pH. Ejercicios 4.3.- Neutralización ácido-base y valoración química. Alcalinidad. Ejercicios 4.4.- Solubilidad química y equilibrio de solubilidad. Producto de solubilidad. Importancia y ejercicios Objetivos de Aprendizaje

4.1.- Conocer la definición y efecto del ión común en la dirección de una reacción para la formación de mayor concentración de productos o reactivos 4.2.- Conocer el principio químico y formación de las soluciones amortiguadoras para la preparación de amortiguadores con un pH determinado 4.3.- Conocer las bases teóricas de los distintos tipos de neutralización ácido-base para desarrollar volumetrías exactas 4.4.- Conocer los principios de la solubilidad química y el equilibrio de solubilidad para pronosticar la presencia o ausencia de precipitados en las soluciones

Actividades 4.1.- clase magistral y desarrollo de ejercicios Los conceptos teóricos se los explican en clases magistrales, con participación de los estudiantes IG1002-4

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QUIG1003 J. DESCRIPCIÓN DE UNIDADES en el desarrollo de ejercicios. Las prácticas de laboratorio involucran estos conceptos. 5.-

COMPLEJOMETRÍA

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Introducción a la unidad En esta unidad el estudiante revisará las definiciones básicas de los complejos, compuestos de coordinación y su respectiva nomenclatura. Conocerá además la importancia de la formación de complejos y su aplicación. Estos conceptos también estas aplicados en la parte experimental de la materia. Meta-Lenguaje compuestos de coordinación Subunidades

5.1.- Complejos: Concepto, nomenclatura y formación de iones complejos 5.2.- Principios de las titulaciones complejométricas y principales agentes complejantes utilizados en el análisis químico. Complejometrías con EDTA. Ejercicios de aplicación Objetivos de Aprendizaje

5.1.- Reconocer las características de los complejos, compuestos de coordinación y su respectiva nomenclatura para el análisis complejométrico y su aplicación a nivel industrial 5.2.- Conocer los principios de las titulaciones complejométricas y los principales agentes complejantes utilizados en el análisis químico como un método de análisis para aniones y cationes metálicos

Actividades 5.1.- clase magistral, desarrollo de ejercicios y práctica experimental con laboratorio Clase magistral, desarrollo de ejercicios y práctica experimental con laboratorio 6.-

SEPARACIONES ANALÍTICAS POR INTERCAMBIO DE IONES

Introducción a la unidad En esta unidad el estudiante conocerá los principios de las separaciones analíticas por intercambio de iones y sus respectivos equilibrios. La unidad está apoyada con el desarrollo de ejercicios. Meta-Lenguaje resinas de intercambio Subunidades

6.1.- Principios de la separación por intercambio de iones. Tipos de resinas de intercambio de iones 6.2.- Equilibrio de intercambio iónico. Ejercicios. Objetivos de Aprendizaje

6.1.- Entender los principios de las separaciones analíticas por intercambio de iones y su dependencia con respecto a los equilibrios químicos 6.2.- Adquirir destreza en el cálculo y en la preparación de soluciones por medio del intercambio iónico tanto como método de análisis como de concentración de soluciones

Actividades

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QUIG1003 J. DESCRIPCIÓN DE UNIDADES 6.1.- clase magistral, desarrollo de ejercicios y práctica experimental con laboratorio Clases magistrales para el entendimiento de los principios básicos de la unidad, desarrollo de ejercicios y laboratorio.

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K. RESPONSABLES DE LA ELABORACIÓN DEL CONTENIDO DE CURSO Profesor Correo Participación MENDOZA SOLORZANO MARIA [email protected] Coordinador de materia DE LOURDES VACA SALAZAR LUIS ANTONIO [email protected] Colaborador GAVILANES TRIVIÑO ANDREA [email protected] Colaborador ELIZABETH

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