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Grado en Náutica y Transporte Marítimo

Código asignatura
GINATR01-1-005
Curso
Primero
Temporalidad
Primer Semestre
Materia
Química
Carácter
Formación Básica
Créditos
6
Pertenece al itinerario Bilingüe
No
Actividades
  • Prácticas de Aula/Semina (7 Horas)
  • Clases Expositivas (35 Horas)
  • Prácticas de Laboratorio (14 Horas)
  • Tutorías Grupales (2 Horas)
Guía docente

La Química es una asignatura semestral (6 créditos ECTS) que forma parte del Módulo Básico que se imparte en el primer curso del Grado. Su impartición persigue:

  1. Homogeneizar los conocimientos químicos de los estudiantes que acceden a este Título.
  2. Que los alumnos conozcan algunos hechos, conceptos y principios esenciales de la Química y sepan utilizarlos adecuadamente en diversas situaciones.
  3. Dotar al alumno de algunas capacidades y destrezas necesarias para abordar el estudio posterior de otras materias.

Los conceptos de la Química están presentes por doquier, en múltiples aspectos de nuestra vida cotidiana, del medioambiente y la vida natural, y, por supuesto, en el desempeño de las tareas profesionales de un ingeniero.

Así, en la vida cotidiana se emplean infinidad de productos fabricados por la industria química: tejidos, detergentes, productos de limpieza, pinturas, cosméticos, productos de higiene, etc. La elección óptima y el empleo adecuado de estos productos serán mucho más fáciles si conocemos las propiedades básicas de las sustancias químicas. Cada vez se debate más el uso óptimo de recursos naturales, los problemas medioambientales, la contaminación urbana y la calidad del aire, el reciclaje de los materiales de desecho, etc. En general, estos temas son complejos porque intervienen muchos factores, pero, justamente, aparecen siempre conceptos químicos que deben interpretarse y valorarse correctamente como, por ejemplo, concentración, solubilidad, dureza del agua, pH,etc.

Por supuesto, son muchas las situaciones particulares en las que la Química es de utilidad para un ingeniero. Así, es bien conocido que la industria maneja una amplísima gama de materiales (metales, vidrios, cerámicos, plásticos, cementos, etc.) cuyas prestaciones dependen de su estructura y propiedades químicas. El suministro de energía es un factor crítico para todos los sectores económicos. En este contexto, todavía siguen siendo muy importantes las fuentes de energía convencionales como son los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural). Otro caso de interés técnico de los conceptos químicos es el de los dispositivos electroquímicos, que han experimentado grandes avances en cuanto a sus prestaciones y posibilidades. La evaluación de los riesgos laborales y la consiguiente adopción de medidas de precaución son cuestiones que nos afectan a todos, ya sea como simples empleados o responsables. Así, reconocer la toxicidad y utilidad de los productos químicos requiere comprender sus propiedades físicas y químicas.

En el contexto de los estudios de grado, la Química ocupa una posición central con respecto a otras ciencias ya que está presente en muchas otras áreas de conocimiento. Por lo tanto, si se asientan y comprenden bien los conceptos básicos en Química, se adquirirán conocimientos útiles para otras asignaturas del grado. Los mismos conceptos son útiles para formarse una opinión y/o tomar decisiones prácticas de otros temas y problemas que surgen fuera de los estudios.

Por tratarse de una asignatura de primer curso, ésta no tiene ningún prerrequisito administrativo o académico, aunque es muy recomendable que los estudiantes hayan cursado las asignaturas de Matemáticas, Física y Química que se ofertan en los cursos pre-universitarios. En cualquier caso, para progresar en el desarrollo de la asignatura es necesario que los alumnos dominen previamente una serie de conocimientos muy básicos en Química, normalmente adquiridos en el Bachillerato o en Ciclos Formativos, tales como:

  • La formulación y nomenclatura básica de compuestos orgánicos e inorgánicos.
  • El ajuste de ecuaciones químicas y los cálculos estequiométricos simples.
  • Las formas de expresar concentración de disoluciones y los cálculos estequiométricos asociados.

Para alcanzar los objetivos específicos de esta asignatura se trabajará en el desarrollo de competencias generales y competencias específicas, a parte de las competencias básicas indicadas en la Memoria de Verificación.

Mediante el trabajo personal y presencial de los alumnos, la asignatura de Química contribuye a alcanzar las siguientes competencias generales enumeradas en la memoria de grado:

CG01 Capacidad de análisis y síntesis.
CG02 Capacidad de organización y planificación.
CG04 Resolución de problemas.
CG09 Razonamiento crítico.
CG11 Aprendizaje autónomo.
CG12 Adaptación a nuevas situaciones.
CG13 Creatividad.

La competencia específica asignada a la asignatura en la memoria de grado es:
CB4 Conocimientos básicos de la química general, química orgánica e inorgánica y sus aplicaciones en la ingeniería.

Adicionalmente, las siguientes competencias específicas forman parte de los objetivos de la asignatura de Química:

Consolidar el conocimiento de los fundamentos de la terminología química, nomenclatura, convenios y unidades.
Relacionar las propiedades macroscópicas con las de los átomos y moléculas constituyentes de la materia.
Identificar las características de los diferentes estados de agregación.
Describir los tipos de reacciones químicas y sus principales características asociadas.

Además de las competencias de conocimiento, la asignatura de Química también trabaja las siguientes habilidades y actitudes:

Resolver problemas cuantitativos y cualitativos según modelos previamente desarrollados.
Aplicar los principios de la termodinámica y sus aplicaciones en Química.
Reconocer y valorar los procesos químicos en la vida diaria. Relacionar la Química con otras disciplinas.
Adquirir habilidad para evaluar, interpretar y sintetizar información química.

Todas estas competencias y objetivos se concretan en los siguientes resultados de aprendizaje recogidos en la memoria del grado:

RQU-1 Demostrar y utilizar con soltura los conocimientos básicos sobre Química.
RQU-2 Plantear y resolver problemas de tipo básico del ámbito de la Química.
RQU-3 Utilizar correctamente la terminología básica empleada en el campo de la química, expresando las ideas con precisión, siendo capaz de establecer relaciones entre los distintos conceptos.
RQU-4 Aplicar las técnicas empleadas en un laboratorio básico de química, incluyendo los cálculos necesarios y expresando los resultados de manera adecuada.
RQU-5 Elaborar y presentar correctamente informes, tanto de forma oral como escrita, correspondientes a las prácticas de laboratorio realizadas en la asignatura de Química.

Clases Expositivas y Prácticas de Aula

TEMA 1: Conceptos Básicos en Química (6h de clase expositiva)

Objeto de la Química y su relación con otras Ciencias.
Átomos y moléculas.
Símbolos atómicos y Tabla Periódica.
Significado de las fórmulas químicas y la nomenclatura química.
Formulación y nomenclatura de compuestos inorgánicos y orgánicos simples.
Cantidad de sustancia, mol y número de Avogadro.
Masas atómicas y moleculares.
Ecuaciones químicas y cálculos estequiométricos.
Propiedades básicas del enlace químico
.

TEMA 2: Fuerzas Intermoleculares, Estados de la Materia y Disoluciones (6h de clase expositiva)

Propiedades generales de los estados de la materia.
Fuerzas intermoleculares.
Propiedades de los gases ideales.
Propiedades del estado líquido
Propiedades y clasificación de los sólidos.
Clasificación de las mezclas de sustancias.
Formas de expresar la concentración de las disoluciones.
Propiedades coligativas.

TEMA 3: Termodinámica Química y Fuentes de Energía (5h de clase expositiva)

Primer principio de la Termodinámica: conceptos básicos.
Entalpías de reacción y estados estándar.
Calorimetría y capacidad calorífica.
Entalpías de cambio de fase.
Propiedades básicas de los combustibles.
Entropía y el segundo y tercer principios de la Termodinámica.
La función de Gibbs y criterios de espontaneidad

TEMA 4: Control de los Procesos Químicos: Cinética y Condiciones de equilibrio (6h de clase expositiva)

Formas de expresar velocidad de reacción.
Control de la velocidad de reacción: influencia de la concentración y la temperatura.
Catálisis.
Equilibrio químico en una reacción entre gases.
Constantes de equilibrio y cocientes de reacción.
Control del equilibrio químico y principio de Le Châtelier

TEMA 5: Principios de Reactividad Química (8h de clase expositiva)

Definiciones de ácidos y bases.
pH y constantes de disociación de ácidos y bases.
Equilibrios ácido-base simples.
Equilibrio de solubilidad.
Reacciones redox: conceptos básicos.
Celdas electroquímicas y equilibrio redox.
Potenciales estándar de reducción y serie electroquímica.

TEMA 6: Propiedades de los Elementos y Compuestos Químicos (2h de clase expositiva)

Compuestos inorgánicos más representativos.
Grupos funcionales y compuestos orgánicos.

Prácticas de Laboratorio

Las actividades de laboratorio se seleccionarán de entre el siguiente listado en función del calendario académico y de la infraestructura del laboratorio.

  1. Seguridad y Operaciones Básicas en Laboratorio: Toxicidad de las sustancias químicas. Pictogramas y fichas de información de seguridad. Medida de masas y volúmenes. Preparación de disoluciones.
  2. Modelos moleculares: Estructuras de Lewis. Determinación de cargas formales. Resonancia.
  3. Estudios Cualitativos de las Reacciones Químicas: Observación de calores de reacción. Factores que influyen sobre la velocidad de reacción. Desplazamiento del equilibrio químico. Las reacciones químicas en la separación e identificación de iones
  4. Calorimetría y Entalpías de Reacción: Capacidad calorífica y constante del calorímetro. Determinación de curvas calorimétricas.
  5. Determinación de Leyes Cinéticas: Leyes cinéticas empíricas. Método de las velocidades iniciales.
  6. Análisis Químico Cuantitativo: Determinaciones volumétricas con indicador químico y/o instrumental.
  7. Síntesis de Compuestos Químicos: Condiciones de reacción. Purificación del producto y determinación del rendimiento.
  8. Procesos Rédox y Celdas Electroquímicas: Propiedades rédox de los metales. Medida de la fuerza electromotriz de celdas electroquímicas.
  9. Operaciones de Separación: Extracción líquido-líquido. Separación de mezclas binarias.
  10. Conductividad de las Disoluciones de Electrólítos: Clasificación de electrólitos. Conductividad molar.

Para la consecución de los objetivos y competencias propuestos, se utilizarán diferentes metodologías:

 a) clases expositivas: El profesor presentará y discutirá la materia objeto de estudio haciendo especial hincapié en los aspectos más novedosos o de especial complejidad, integrando tanto los aspectos teóricos como los ejemplos que faciliten el razonamiento y análisis de la materia expuesta. Por ello, es muy recomendable la asistencia regular a dichas clases expositivas. También es necesario que el alumno complete el estudio de la materia con la lectura de la bibliografía recomendada, para contrastar y ampliar los conocimientos transmitidos en la clase.

 b) clases de práctica de aula: En estas clases se llevará a cabo la aplicación de los conocimientos que los estudiantes hayan adquirido en las clases expositivas y en su trabajo no presencial. Los estudiantes dispondrán con anterioridad de una serie de cuestiones o problemas que deberán, previamente, haber trabajado para proceder al análisis y discusión, de forma individual y/o colectiva, de los mismos.

 c) tutorías grupales: Las sesiones se desarrollarán en grupos reducidos de alumnos en las que aclararán con el profesor sus dudas, y se estimulará el análisis y razonamiento crítico. Para ello se propondrán a los alumnos actividades formativas que deberán resolver fuera del aula y presentar en estos seminarios o tutorías grupales.

 d) clases de prácticas de laboratorio: Las horas de contenido práctico de laboratorio se distribuyen en una serie de sesiones cuyo número varía en función del calendario académico. La asistencia a las prácticas de laboratorio será obligatoria. En la primera sesión, se explicarán tanto las normas generales de trabajo en el laboratorio como la información sobre el riesgo químico. A continuación los alumnos realizan la primera práctica en la que comienzan a familiarizarse con el material habitual de laboratorio y las operaciones básicas. Las sesiones siguientes comienzan con una breve exposición del profesor, donde éste hará hincapié en los aspectos más importantes de la práctica, a la vez que responderá las dudas que los alumnos le planteen, para dar paso a un tiempo en el que el alumno trabajará solo o en grupo, siguiendo las correspondientes instrucciones del profesor. En esta fase el profesor resuelve cuantos problemas vayan surgiendo y realiza las pertinentes aclaraciones. Las explicaciones del profesor están intercaladas con preguntas dirigidas a los alumnos con el fin de fomentar la participación activa de los mismos.

TRABAJO PRESENCIAL

TRABAJO NO PRESENCIAL

Temas

Horas

totales

Clase

Expositiva

Prácticas

de aula

Prácticas de

laboratorio

Tutorías

grupales

Sesiones de

Evaluación

Total

Estudio de Teoría

Resolución de  problemas

Preparación

de Prácticas

Preparación

de Actividades

Total

1

6

1

14

2

4

7

4

10

10

2

6

1

6

7

3

5

1

6

7

4

6

2

6

7

5

8

2

6

7

6

2

0

4

3

Total

150

33

7

14

2

4

60

35

35

10

10

90

La evaluación de las actividades a desarrollar durante el curso previstas en la guía docente de la asignatura se realizará mediante los siguientes criterios e instrumentos de evaluación:

 

Aspecto

Criterios

Instrumentos

Peso

Contenidos de los temas 1 a 6 tratados en las clases expositivas

Prácticas de aula y tutorías grupales

Resolver problemas numéricos, responder cuestiones, realizar actividades, etc.

Se valorará la preparación del material a tratar en las sesiones, la participación activa de los alumnos y la capacidad para comunicarse con sus compañeros y con el profesor

Pruebas escritas y/o  realización de actividades evaluables.

En cada sesión los alumnos entregarán las cuestiones, problemas o actividades propuestas y que serán objeto de evaluación en la misma.

80%

Prácticas de

laboratorio:

Se valorará la preparación previa de la práctica, la participación activa, las respuestas a las cuestiones planteadas por el profesor durante el desarrollo de la práctica, así como el interés, atención y cuidado en el trabajo.

Los alumnos responderán brevemente a un cuestionario sobre la práctica realizada o, por indicación del profesor, entregarán un informe detallando el desarrollo de la misma y las conclusiones derivadas de los experimentos realizados.

20%

Para superar la asignatura es preciso obtener una calificación mínima de 4 sobre 10 en cada uno de los aspectos evaluables. La nota final (suma ponderada de los dos aspectos evaluables) debe ser igual o superior a 5 sobre 10.

 Convocatorias extraordinarias

De acuerdo con el reglamento de evaluación de los resultados de aprendizaje y de las competencias adquiridas por el alumnado de la Universidad de Oviedo (Artículo 6), para que el alumno pueda superar la asignatura en convocatorias extraordinarias se realizará un examen final que constará de una prueba escrita y un examen práctico.

 

Aspecto

Criterios

Instrumento

Peso

Contenidos de todos los temas.

Resolver problemas numéricos y responder cuestiones relativas a los contenidos de los todos los temas.

Prueba escrita

(Examen final: convocatoria extraordinaria).

80%

Prácticas de laboratorio

Se valorará su forma de trabajo en el laboratorio y/o el informe detallado o cuestionario de una práctica que el alumno realizará en el laboratorio.

Examen escrito de laboratorio. Si no se realizaron las PLs (asistencia inferior al 50%), además del examen escrito se realizará un examen práctico en el laboratorio. 

20%

 Para superar la asignatura en un examen extraordinario es preciso obtener una calificación mínima de 5 sobre 10 tanto en la prueba escrita como en el examen práctico.

 Los alumnos que hayan superado las prácticas de laboratorio durante el mismo curso académico con una nota superior o igual a 5 pueden optar por convalidar el examen práctico por esa misma nota.

El temario de la asignatura se encuentra ampliado en los siguientes textos disponibles en las bibliotecas de los distintos Campus:

Brown, Lemay, Bursten y Murphy. Química: La Ciencia Central.11ª Edición. Editorial Prentice-Hall.
Reboiras, Química: La Ciencia Básica.Editorial Thomson-Paraninfo.
Petrucci, Harwood y Herring. Química General. 8ª Edición. Editorial Prentice Hall.
Chang. Química. 10a Edición. Editorial McGraw Hill.

Los libros seleccionados son tratados extensos de Química General que cubren todos los aspectos de la asignatura, resuelven en detalle muchos ejercicios y contienen muchísima más información de interés o ampliación. La posible dificultad en su manejo radica en su gran tamaño y la distinta organización de contenidos. Sin embargo, es muy recomendable que todos los estudiantes manejen alguno de estos textos de referencia, o cualquier otro libro de Química General, como material de apoyo para el estudio de la asignatura.