Guía Q

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ANEXO II

Gua de Aprendizaje Informacin al estudiante

Datos Descriptivos

ASIGNATURA: Qumica

MATERIA: Ciencia y Tecnologa de Materiales

CRDITOS EUROPEOS: 6 ECTS

CARCTER: OB

TITULACIN: Graduado/a en Ingeniera Aeroespacial

CURSO/SEMESTRE 1er curso/1er semestre

ESPECIALIDAD: Todas

CURSO ACADMICO 2014/2015

PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio

X

IDIOMA IMPARTICIN Slo castellano Slo ingls Ambos

X

2

DEPARTAMENTO: MATERIALES Y PRODUCCIN AEROESPACIAL

PROFESORADO

APELLIDOS Y NOMBRE

(C = Coordinador) DESPACHO Correo electrnico

Arribas Arribas, Carmen ETSIA. Planta 2 Lab. Qumica. D7

carmen.arribas @upm.es

Garca Palanco, Jos M 409 (EUITA) [email protected]

Gonzlez Prolongo, Margarita ETSIA. Planta 2 Lab. Qumica. D2

[email protected]

Masegosa Fanego, Rosa M 409 (EUITA) [email protected]

Menndez Martn, Jos Manuel ETSIA. Planta 2 Lab. Qumica. D3

[email protected]

Salom Coll, Catalina ETSIA. Planta 2 Lab. Qumica. D5

[email protected]

Snchez-Cabezudo Tirado, Marta 409 (EUITA) [email protected]

Vias Snchez, M Teresa (C) 409 (EUITA) [email protected]

CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON

NORMALIDAD LA ASIGNATURA

RESULTADOS DE

APRENDIZAJE

NECESARIOS

Nivel de conocimientos de acuerdo a los contenidos del programa de

Qumica de 2 de Bachillerato o equivalente

3

Objetivos de Aprendizaje

COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA

Cdigo COMPETENCIA NIVEL

CG3 Capacidad para identificar y resolver problemas aplicando, con creatividad, los conocimientos adquiridos

AP

CG4 Capacidad para integrarse y formar parte activa de equipos de trabajo. Trabajo en equipo

AP

CG7 Comunicacin oral y escrita AP

CE4 Capacidad para comprender y aplicar los principios de conocimientos bsicos de la qumica general, qumica orgnica e inorgnica y sus aplicaciones en la ingeniera.

AP

Cdigo RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

RA01

TEMA 1. Termoqumica

Obtener la entalpa de reaccin en funcin de las condiciones en que se lleva a cabo y de los datos disponibles. Emplear correctamente el criterio de signos para la transferencia de energa en forma de calor y trabajo. La ley de Hess como mtodo para el clculo de calores de reaccin. Entalpias de reaccin y energa de enlace.

RA02 TEMA 2. Cintica Qumica

Obtener el orden y la constante de velocidad de reacciones qumicas sencillas a partir de datos experimentales. Calcular la energa de activacin.

RA03

TEMA 3. Equilibrio Qumico

Calcular las cantidades de las distintas sustancias presentes en un sistema cuando ste alcanza el estado de equilibrio tanto en equilibrios homogneos como heterogneos. Aplicar los criterios de espontaneidad y equilibrio con el fin de interpretar la direccin de los cambios en la reaccin qumica.

RA04

TEMA 4. Equilibrios Inicos

Resolver problemas numricos cido-base mediante el empleo de las expresiones de las constantes y los balances de materia y carga. Obtener la solubilidad de sales inicas en distintas circunstancias y predecir si la mezcla de dos disoluciones provocar la aparicin de un precipitado.

4

Objetivos de Aprendizaje

Cdigo RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

RA05

TEMA 5. Electroqumica

Ajustar reacciones de oxidacin-reduccin. Utilizar la tabla de potenciales normales para establecer la espontaneidad de una reaccin redox. Dibujar un esquema de una pila galvnica, indicando toda la informacin relevante. Calcular la variacin de la fuerza electromotriz de un proceso redox en funcin del cambio en las concentraciones. Conocer el electrodo de referencia de hidrgeno. Comparar el funcionamiento de una pila galvnica con el de una clula electroqumica. Identificar los diferentes tipos de corrosin y los mtodos ms importantes para su prevencin.

RA06

TEMA 6. Enlace Qumico

Diferenciar los distintos tipos de enlace e identificar el tipo de sustancia en funcin del enlace que presenta. Calcular energa de red en slidos inicos. Predecir la geometra molecular de compuestos sencillos. Relacionar el comportamiento fsico y mecnico de la materia con la estructura microscpica de la misma.

RA07

TEMA 7. Estados de Agregacin y Cambios de Estado

Interpretar el comportamiento del estado slido, lquido y gaseoso en funcin de sus propiedades. Conocer las ecuaciones de estado de gases reales. Resolver problemas de gases hmedos. Extraer informacin a partir de los diagrama de fases presin-volumen y presin-temperatura de una sustancia pura.

RA08

TEMA 8. Disoluciones

Conocer los principales factores que afectan a la solubilidad de las sustancias Construir e interpretar diagramas P-x y T-x de disoluciones binarias. Determinar propiedades coligativas de disoluciones no electrolticas.

RA09

TEMA 9. Qumica Orgnica

Adquirir nociones bsicas de isomera qumica para poder distinguir compuestos que slo difieren en su estructura. Conocer las reacciones orgnicas bsicas y sus aplicaciones. Conocer las propiedades de los combustibles derivados del petrleo.

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CONTENIDOS ESPECFICOS (TEMARIO)

TEMA / CAPITULO APARTADO Indicadores

Relacionados

Tema 1. Termoqumica

1.1 Tipos de sistemas termodinmicos.

RA01

1.2 Funcin de estado.

1.3 Entalpa y energa interna: transformaciones a volumen constante y a presin constante.

1.4 Entalpa estndar de formacin.

1.5 Ley de Hess.

1.5 Capacidad calorfica molar y capacidad calorfica especfica.

1.6 Energas de enlace y calor de reaccin.

Tema 2. Cintica Qumica

2.1 Velocidad de reaccin. Ecuaciones de velocidad. Orden de reaccin. Tiempo de vida media

RA02 2.2 Reacciones elementales, molecularidad.

2.3 Influencia de la temperatura: Ley de Arrhenius.

2.4 Reacciones complejas.

2.5 Catalizadores.

Tema 3. Equilibrio Qumico

3.1 Equilibrios homogneos y heterogneos.

RA03

3.2 Concentraciones iniciales y estado de equilibrio.

3.3 Constantes de equilibrio: Kp y Kc.

3.4 Aproximacin cintica al equilibrio.

3.5 Factores que afectan al equilibrio: concentracin, temperatura, presin y volumen.

3.6 Energa libre de Gibbs y constante de equilibrio.

Tema 4. Equilibrios inicos

4.1 Equilibrios cido-base: cido-base conjugados.

RA04

4.2 Producto inico del agua. Escala de pH.

4.3 Fuerza de los cidos y de las bases. cidos poliprticos.

4.4 Neutralizacin de cidos y bases fuertes.

4.5 Equilibrios inicos heterogneos: producto de solubilidad.

Tema 5. Electroqumica

5.1 Reacciones de oxidacin-reduccin: pilas galvnicas.

RA05

5.2 Serie electromotriz de potenciales de reduccin.

5.3 Electrodos de referencia.

5.4 Ecuacin de Nernst.

5.5 Procesos electrolticos.

5.6 Corrosin metlica.

5.7 Proteccin contra la corrosin.

Tema 6. Enlace qumico

6.1 Enlace inico. Energa coulmbica reticular. Ciclo de Born-Haber.

RA06

6.2 Enlace covalente. Estructuras de Lewis. Teora de enlace de valencia. Molculas poliatmicas. Geometra molecular. Enlaces mltiples. Resonancia. Polaridad.

6.3 Enlace metlico. Semiconductores.

6.4 Fuerzas intermoleculares.

6.5 Tipos de slidos y propiedades segn su enlace.

6

CONTENIDOS ESPECFICOS (TEMARIO)

TEMA / CAPITULO APARTADO Indicadores

Relacionados

Tema 7. Estados de agregacin

7.1 Gases reales. Ecuacin de van der Waals.

RA07

7.2 Licuacin de gases. Diagrama presin volumen.

7.3 Equilibrio lquido-vapor.

7.4 Ecuacin de Clausius-Clapeyron.

7.5 Diagramas presin temperatura: fusin sublimacin y ebullicin.

7.6 Energtica de los cambios de fase.

Tema 8. Disoluciones

8.1 Solubilidad de slidos en lquidos. Solubilidad de gases en lquidos.

RA08 8.2 Disoluciones ideales. Propiedades coligativas.

8.3 Disoluciones no ideales.

8.4 Diagramas lquido vapor.

8.5 Destilacin. Azetropos.

Tema 9. Qumica Orgnica

9.1 Grupos funcionales, Serie homloga. Isomera.

RA09

9.2 Hidrocarburos. Propiedades fsicas. Combustin.

9.3 Principales tipos de reacciones orgnicas: adicin sustitucin, eliminacin, condensacin y oxidacin.

9.5 Combustibles derivados del petrleo. Gasolinas y querosenos.

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BREVE DESCRIPCIN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS

Y METODOS DE ENSEANZA EMPLEADOS

CLASES DE TEORIA

Se impartirn 2 horas de clases de teora a la semana sobre un total de 15 semanas presenciales. En ellas el profesor ofrecer una visin global del tema a tratar basndose en materiales (transparencias, apuntes, figuras, etc.) que se facilitarn a los alumnos, y se incidir en aquellos conceptos clave para una mejor comprensin.

CLASES DE PROBLEMAS

Se impartir 1 hora de clase a la semana sobre un total de 15 semanas presenciales. En estas clases se le explicar al alumno una serie de problemas tipo con los que aprender a identificar los puntos esenciales que le permitan abordar el planteamiento y resolucin de problemas similares. El alumno dispondr previamente de los enunciados de los problemas. En estas clases el profesor se dirigir al grupo completo de manera similar, en lo que se refiere al procedimiento, a las clases expositivas de teora.

PRACTICAS

DE LABORATORIO

Se realizarn once prcticas: nueve consisten en experimentos realizados en el laboratorio y dos se centran en el tratamiento de datos experimentales. Las sesiones de laboratorio se desarrollarn en grupos de aproximadamente veinte alumnos que contarn con la asesora de un profesor presente en todo momento. Los alumnos trabajarn por parejas en la elaboracin de experiencias qumicas sencillas. El profesor responsable comentar las caractersticas de la experiencia al comienzo de la sesin, destacando la necesidad de comprender los conceptos bsicos que en ella se incluyen y la de elaborar un cuaderno de laboratorio en el que se recojan todos los aspectos de la experiencia que la hagan comprensible y reproducible. Tras el desarrollo del trabajo de laboratorio, tutelado por el profesor, los alumnos debern recoger en un informe los resultados de la experiencia y contestar una serie de cuestiones.

Se realizarn 2 sesiones de prcticas en aula en grupos reducidos donde se realizarn prcticas sobre tratamiento de datos experimentales.

TUTORAS PROGRAMADAS

Se realizarn tres sesiones de aula con un grupo reducido de alumnos en las que se aplicar una metodologa de trabajo en grupo dirigidas a que los estudiantes trabajen sobre supuestos prcticos planteados en relacin con los contenidos del programa de la asignatura.

TUTORAS INDIVIDUALIZADAS

Los estudiantes sern atendidos de manera individual por los profesores que imparten la asignatura en las horas programadas a tal fin y que sern publicadas a principio de curso.

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RECURSOS DIDCTICOS

BIBLIOGRAFA

FUNDAMENTAL

Ttulo: Fundamentos de Qumica para Ingenieros-Grado en Ingeniera Aeroespacial. Autores: Profesores Qumica EIAE-UPM. Ed. Garca Maroto. 2014 ISBN: pendiente

Ttulo: Qumica 9 Edicin Autor: R. Chang Editorial: McGraw-Hill. 2007 ISBN: 9789701061114

Ttulo: Qumica General 8 Edicin Autor: Ralph H. Petrucci Editorial: Pearson. Prentice Hall. 2002. ISBN: 9788420535333

Ttulo: QUMICA 63 problemas tiles-Grado en Ingeniera Aeroespacial. Autores: Profesores Qumica EIAE-UPM. Ed. Garca Maroto. 2011 ISBN: 978-84-15214-51-9

BIBLIOGRAFA

COMPLEMENTARIA

TEORA

J.B. Rusell y A. Larena, Qumica, Ed. McGraw Hill. 1987.

B. Mahan, Qumica. Curso Universitario, Ed. Addison-Wesley Iberoamericana. 1990.

W.L. Masterton y C.N. Hurley, Qumica. Principios y Reacciones, Ed. Thomson. 2003.

K.W. Whitten,Qumica General, Ed. McGraw Hill. 1998.

J.J. Lozano, Fundamentos de Qumica General, Ed. Alambra.1989.

T. R. Brown, Qumica. La Ciencia Central, Ed. Prentice Hall. 1998.

P. Atkins y L. Jones, Principios de Qumica, 3Ed. Panamericana. 2005.

M. Sienko, Problemas de Qumica, Ed. Revert. 1993.

J.L. Rosemberg, Qumica General. Teora y problemas resueltos, Ed. McGraw Hill, Serie Schaum. 1987.

F. Bermejo, Problemas de Qumica General y sus fundamentos tericos, Ed. Dossat. 1979.

I. Katime, Ejercicios y problemas de Qumica Superior, Ed. Tebar Flores. 1984.

H.O. Daley, Problemas de Qumica, Ed. Revert. 1979.

J. Vale Parapar y otros. Problemas Resueltos de Qumica para Ingeniera. Ed Thomson. 2004.

BIBLIOGRAFA

COMPLEMENTARIA

FORMULACIN

M. Paraira y C. Parejo, Introduccin a la Formulacin y Nomenclatura Qumica, Ed. Vicens-Vives. 1985.

Santi Josa Gua Bsica de Formulacin y Nomencaltura de Qumica Orgnica e Inorgnica Ed. Edunsa. 1995.

Sola, M. Terradellas, I. Torra, Lenguaje Qumico. Ed. Teide. 1990.

RECURSOS WEB Aula de Qumica: http://moodle.upm.es/titulaciones/oficiales/ Qumica: 63 problemas tiles: http://www.ingebook.com

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Cronograma de trabajo de la asignatura

Semana Actividades Aula Laboratorio Trabajo Individual Trabajo en Grupo

Actividades Evaluacin Otros

3-5 sept.

Imparticin de los contenidos tericos correspondientes

a los Temas 1-4

Realizacin de los problemas correspondientes a dichos

temas

Estudio de los contenidos tericos y

resolucin de los ejercicios propuestos

correspondientes a los temas 1 - 4

8-12 sept.

Prctica 1

Sesin de aula 1

15-19 sept.

22-26 sept

Evaluacin no presencial del 1 Bloque

29-3 oct


a los Temas 5 y 6

Realizacin de los problemas correspondientes a dichos

temas

Prcticas 2

Estudio de los contenidos tericos y

resolucin de los ejercicios propuestos

correspondientes a los temas 5 y 6

Tutora programada 1

Prueba parcial correspondiente al 1 Control

6 de octubre*

Evaluacin de la tutora programada1

Evaluacin de la tutora programada 2

6-10 oct

13-17 oct

Prcticas 3 y 4

Tutora

programada 2

20-24 oct

27-31 oct

10

Cronograma de trabajo de la asignatura

Semana Actividades Aula Laboratorio Trabajo

Individual Trabajo en Grupo Actividades Evaluacin Otros

3-7 nov


a los Temas 7 - 9 Realizacin de los problemas

correspondientes a dichos temas

Practicas:

5 y 6

Sesin de aula2

Estudio de los contenidos tericos y resolucin de los

ejercicios propuestos

correspondientes a los temas 7 - 9

Evaluacin de la tarea no presencial del 2 Bloque

Evaluacin de las tutoras

programada 3

10.14 nov

17-21 nov Practicas:

7, 8 y 9

Tutora

programada 3

24-28 nov

1-5 dic Prueba parcial correspondiente al 2 Control

1 de diciembre*

Evaluacin de la tarea no presencial de 3 Bloque

8-12 dic

15-19 dic

11-15 Enero Prueba parcial

correspondientes al 3 Control y prueba final de la asignatura

14 -enero 2014*

*Fechas orientativas pendientes de confirmacin en la Ordenacin Acadmica del Centro. Consultar en la pgina web de la ETSIAE

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Sistema de evaluacin de la asignatura

EVALUACION

Ref INDICADOR DE LOGRO

Relacionado

con RA:

Evaluacin continua del aprendizaje

Obtener una calificacin igual o superior a cinco en una escala de 10 puntos.

RA01

RA02

RA03

RA04

RA05

RA06

RA07

RA08

RA09

Prcticas de laboratorio

Obtener una calificacin igual o superior a cinco en la media de las calificaciones correspondientes a la correccin de los informes de laboratorio y a la prueba final de laboratorio que se realizar al finalizar las prcticas.

Evaluacin final Obtener una calificacin igual o superior a cinco en una escala de 10 puntos.

EVALUACION SUMATIVA

BREVE DESCRIPCION DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES

MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIN

Prueba parcial correspondiente al 1 control *6 - octubre Se indicar en su momento

80%

Prueba parcial correspondiente al 2 control *1 - diciembre Se indicar en su momento

Prueba parcial correspondiente al 3 control *14 - enero 2014

Se indicar en su momento

Prueba final convocatoria ordinaria *14 - enero 2014


Prueba final convocatoria extraordinaria *3- julio 2014


Calificacin de las tutoras programadas En el mes de diciembre

5%

Calificacin de las prcticas de laboratorio A final del curso

10%

Calificacin tareas no presenciales En el mes de diciembre

5%

*Fechas orientativas pendientes de confirmacin en la Ordenacin Acadmica del Centro. Consultar en la pgina web de la ETSIAE

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Sistema de evaluacin de la asignatura

CRITERIOS DE CALIFICACIN

La evaluacin de la asignatura se realiza por un PROCESO DE EVALUACIN CONTINUA o por EXMEN FINAL. Los alumnos que no deseen someterse al proceso de evaluacin continua debern comunicarlo por escrito en la secretara del Departamento durante el mes de septiembre. Su evaluacin corresponder en ese caso, a la nota de EVALUACIN POR EXMEN FINAL (ver apartado siguiente)

EVALUACIN CONTINUA DEL APRENDIZAJE.

Para aprobar la asignatura por evaluacin continua es necesario haber realizado las tres pruebas parciales (PARTE A) que se detallan a continuacin. La no realizacin de al menos una de ellas, sin causa justificada, supone la imposibilidad de aprobar por este sistema.

La evaluacin continua de los estudiantes se estructura en cuatro partes: A, B, C y D. Parte A(80%): pruebas parciales de control Se realizan tres pruebas de control, correspondientes a los tres bloques temticos en los que se encuentra dividida la asignatura, distribuidas a lo largo del curso. Constarn de cuestiones tericas y problemas.

Nota parte A= (Nota control 1 + Nota control 2 + Nota control 3)/3 Parte B (5%): tareas no presenciales Se realizan un total de tres tareas (1 por cada bloque) utilizando la plataforma de tele-enseanza Moodle UPM. Cada tarea corresponde a una prueba de conocimientos similar a las pruebas parciales anteriores. Se podr realizar durante un periodo limitado de tiempo en los das que sern previamente dados a conocer. Cada tarea ser evaluada utilizando una escala de 10 puntos.

Nota parte B= (Nota tarea 1 + Nota tarea 2 + Nota tarea 3)/3

Parte C (5%): tutoras programadas (TP)

La evaluacin de cada tutora programada contemplar tanto la capacidad de los estudiantes para trabajar en grupo, como la realizacin correcta del supuesto prctico propuesto. Cada tutora programada ser evaluada por separado tomando como base una escala de 10 de puntos.

Nota parte C= (Nota TP 1 + Nota TP 2 + Nota TP 3)/3

Parte D (10%): Prcticas de laboratorio Se evaluarn, con una nota mxima de 6 puntos, tanto los informes del alumno sobre las experiencias realizadas como el trabajo realizado dentro del laboratorio Adems, coincidiendo con el examen final, se realizar una prueba escrita tipo test sobre el trabajo experimental desarrollado evaluada tambin sobre 4 puntos. La calificacin final del laboratorio se obtendr sumando ambas notas.

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CRITERIOS DE CALIFICACIN

La asistencia las prcticas de laboratorio tiene carcter obligatorio. Para superar la asignatura es imprescindible haber realizado todas las prcticas de laboratorio. Los estudiantes de segunda matrcula y sucesivas podrn no realizar las tutoras programadas si as lo desean, y quedarn exentos de la obligatoriedad de realizar las prcticas y el examen de laboratorio siempre y cuando hayan superado esta parte en convocatorias anteriores.

EVALUACIN CONTINUA: NOTA FINAL

La nota final de la asignatura se obtendr teniendo en cuento el peso de cada una de las partes de acuerdo con la expresin:

NOTA FINAL = 0,80 x nota parte A + 0,05 x nota parte B + 0,05 x nota parte C+ 0,10 x nota parte D Para los estudiantes de segunda matrcula y sucesivas que decidan no repetir las tutoras programadas la nota final se obtendr segn la expresin: NOTA FINAL = 0,85 x nota parte A + 0,05 x nota parte B + 0,10 x nota parte D

EVALUACIN POR EXAMEN FINAL: CONVOCATORIA ORDINARIA

En fecha previamente sealada por el centro, se realizarn una prueba final que incluir el contenido completo de la asignatura y el test de laboratorio. A dicho examen se podrn presentar:

1. Los alumnos que hayan optado por ello durante el mes de septiembre.

2. Los alumnos que, una vez realizadas las pruebas correspondientes a los dos primeros controles, y de acuerdo con las calificaciones obtenidas, decidan y comuniquen, por el procedimiento que se habilitar, abandonar el proceso de evaluacin continua y someterse al de evaluacin mediante solo examen final.

La evaluacin mediante solo examen final no exime de la realizacin de las prcticas de laboratorio, que son de realizacin obligatoria y sern evaluadas de acuerdo con lo descrito en el apartado anterior correspondiente a la evaluacin continua de la asignatura (Parte D). La nota final de la asignatura se obtendr de acuerdo con la expresin:

NOTA FINAL = 0,90 x (nota examen final ) + 0,10 x nota de laboratorio

EVALUACIN POR EXAMEN FINAL:CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA

Los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria de enero dispondrn de una convocatoria extraordinaria en julio correspondiente a un examen final de toda la asignatura. El procedimiento de evaluacin ser idntico al sealado como EVALUACIN POR SOLO EXAMEN FINAL. Quedarn exentos de realizar el test de laboratorio los alumnos que hayan superado las prcticas de laboratorio completas (Parte D) con nota igual o superior a 5 que se conservar como parte de la nota final. Los estudiantes que habiendo realizados todas las prcticas de laboratorio NO hayan aprobado el laboratorio en la convocatoria ordinaria de enero, para poder aprobar la asignatura tendrn que realizar el test de laboratorio en la convocatoria extraordinaria.

Guía Q

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