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ANEXO II

Guía de Aprendizaje – Información al estudiante

Datos Descriptivos

ASIGNATURA: Química

MATERIA: Ciencia y Tecnología de Materiales

CRÉDITOS EUROPEOS: 6 ECTS

CARÁCTER: OB

TITULACIÓN: Graduado/a en Ingeniería Aeroespacial

CURSO/SEMESTRE 1er curso/1er semestre

ESPECIALIDAD: Todas

CURSO ACADÉMICO 2014/2015

PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio

X

IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos

X

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DEPARTAMENTO: MATERIALES Y PRODUCCIÓN AEROESPACIAL

PROFESORADO

APELLIDOS Y NOMBRE

(C = Coordinador) DESPACHO Correo electrónico

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

carmen.arribas @upm.es

García Palanco, José Mª 409 (EUITA) jose.gpalanco@upm.es

González Prolongo, Margarita ETSIA. Planta 2 Lab. Química. D2

mg.prolongo@upm.es

Masegosa Fanego, Rosa Mª 409 (EUITA) rosamaria.masegosa@upm.es

Menéndez Martín, José Manuel ETSIA. Planta 2 Lab. Química. D3

josemmenendez@aero.upm.es

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

catalina.salom@upm.es

Sánchez-Cabezudo Tirado, Marta 409 (EUITA) marta.sanchez-cabezudo.tirado@upm.es

Viñas Sánchez, Mª Teresa (C) 409 (EUITA) mteresa.vinas@upm.es

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

Química de 2º de Bachillerato o equivalente

3

Objetivos de Aprendizaje

COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA

Código 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 Comunicación oral y escrita AP

CE4 Capacidad para comprender y aplicar los principios de conocimientos básicos de la química general, química orgánica e inorgánica y sus aplicaciones en la ingeniería.

AP

Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

RA01

TEMA 1. Termoquímica

Obtener la entalpía de reacción en función de las condiciones en que se lleva a cabo y de los datos disponibles. Emplear correctamente el criterio de signos para la transferencia de energía en forma de calor y trabajo. La ley de Hess como método para el cálculo de calores de reacción. Entalpias de reacción y energía de enlace.

RA02 TEMA 2. Cinética Química

Obtener el orden y la constante de velocidad de reacciones químicas sencillas a partir de datos experimentales. Calcular la energía de activación.

RA03

TEMA 3. Equilibrio Químico

Calcular las cantidades de las distintas sustancias presentes en un sistema cuando éste alcanza el estado de equilibrio tanto en equilibrios homogéneos como heterogéneos. Aplicar los criterios de espontaneidad y equilibrio con el fin de interpretar la dirección de los cambios en la reacción química.

RA04

TEMA 4. Equilibrios Iónicos

Resolver problemas numéricos ácido-base mediante el empleo de las expresiones de las constantes y los balances de materia y carga. Obtener la solubilidad de sales iónicas en distintas circunstancias y predecir si la mezcla de dos disoluciones provocará la aparición de un precipitado.

4

Objetivos de Aprendizaje

Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

RA05

TEMA 5. Electroquímica

Ajustar reacciones de oxidación-reducción. Utilizar la tabla de potenciales normales para establecer la espontaneidad de una reacción redox. Dibujar un esquema de una pila galvánica, indicando toda la información relevante. Calcular la variación de la fuerza electromotriz de un proceso redox en función del cambio en las concentraciones. Conocer el electrodo de referencia de hidrógeno. Comparar el funcionamiento de una pila galvánica con el de una célula electroquímica. Identificar los diferentes tipos de corrosión y los métodos más importantes para su prevención.

RA06

TEMA 6. Enlace Químico

Diferenciar los distintos tipos de enlace e identificar el tipo de sustancia en función del enlace que presenta. Calcular energía de red en sólidos iónicos. Predecir la geometría molecular de compuestos sencillos. Relacionar el comportamiento físico y mecánico de la materia con la estructura microscópica de la misma.

RA07

TEMA 7. Estados de Agregación y Cambios de Estado

Interpretar el comportamiento del estado sólido, líquido y gaseoso en función de sus propiedades. Conocer las ecuaciones de estado de gases reales. Resolver problemas de gases húmedos. Extraer información a partir de los diagrama de fases presión-volumen y presión-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 electrolíticas.

RA09

TEMA 9. Química Orgánica

Adquirir nociones básicas de isomería química para poder distinguir compuestos que sólo difieren en su estructura. Conocer las reacciones orgánicas básicas y sus aplicaciones. Conocer las propiedades de los combustibles derivados del petróleo.

5

CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)

TEMA / CAPITULO APARTADO Indicadores

Relacionados

Tema 1. Termoquímica

1.1 Tipos de sistemas termodinámicos.

RA01

1.2 Función de estado.

1.3 Entalpía y energía interna: transformaciones a volumen constante y a presión constante.

1.4 Entalpía estándar de formación.

1.5 Ley de Hess.

1.5 Capacidad calorífica molar y capacidad calorífica específica.

1.6 Energías de enlace y calor de reacción.

Tema 2. Cinética Química

2.1 Velocidad de reacción. Ecuaciones de velocidad. Orden de reacción. 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 Químico

3.1 Equilibrios homogéneos y heterogéneos.

RA03

3.2 Concentraciones iniciales y estado de equilibrio.

3.3 Constantes de equilibrio: Kp y Kc.

3.4 Aproximación cinética al equilibrio.

3.5 Factores que afectan al equilibrio: concentración, temperatura, presión y volumen.

3.6 Energía libre de Gibbs y constante de equilibrio.

Tema 4. Equilibrios iónicos

4.1 Equilibrios ácido-base: ácido-base conjugados.

RA04

4.2 Producto iónico del agua. Escala de pH.

4.3 Fuerza de los ácidos y de las bases. Ácidos polipróticos.

4.4 Neutralización de ácidos y bases fuertes.

4.5 Equilibrios iónicos heterogéneos: producto de solubilidad.

Tema 5. Electroquímica

5.1 Reacciones de oxidación-reducción: pilas galvánicas.

RA05

5.2 Serie electromotriz de potenciales de reducción.

5.3 Electrodos de referencia.

5.4 Ecuación de Nernst.

5.5 Procesos electrolíticos.

5.6 Corrosión metálica.

5.7 Protección contra la corrosión.

Tema 6. Enlace químico

6.1 Enlace iónico. Energía coulómbica reticular. Ciclo de Born-Haber.

RA06

6.2 Enlace covalente. Estructuras de Lewis. Teoría de enlace de valencia. Moléculas poliatómicas. Geometría molecular. Enlaces múltiples. Resonancia. Polaridad.

6.3 Enlace metálico. Semiconductores.

6.4 Fuerzas intermoleculares.

6.5 Tipos de sólidos y propiedades según su enlace.

6

CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)

TEMA / CAPITULO APARTADO Indicadores

Relacionados

Tema 7. Estados de agregación

7.1 Gases reales. Ecuación de van der Waals.

RA07

7.2 Licuación de gases. Diagrama presión – volumen.

7.3 Equilibrio líquido-vapor.

7.4 Ecuación de Clausius-Clapeyron.

7.5 Diagramas presión temperatura: fusión sublimación y ebullición.

7.6 Energética de los cambios de fase.

Tema 8. Disoluciones

8.1 Solubilidad de sólidos en líquidos. Solubilidad de gases en líquidos.

RA08 8.2 Disoluciones ideales. Propiedades coligativas.

8.3 Disoluciones no ideales.

8.4 Diagramas líquido vapor.

8.5 Destilación. Azeótropos.

Tema 9. Química Orgánica

9.1 Grupos funcionales, Serie homóloga. Isomería.

RA09

9.2 Hidrocarburos. Propiedades físicas. Combustión.

9.3 Principales tipos de reacciones orgánicas: adición sustitución, eliminación, condensación y oxidación.

9.5 Combustibles derivados del petróleo. Gasolinas y querosenos.

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BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS

Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS

CLASES DE TEORIA

Se impartirán 2 horas de clases de teoría a la semana sobre un total de 15 semanas presenciales. En ellas el profesor ofrecerá una visión global del tema a tratar basándose en materiales (transparencias, apuntes, figuras, etc.) que se facilitarán a los alumnos, y se incidirá en aquellos conceptos clave para una mejor comprensión.

CLASES DE PROBLEMAS

Se impartirá 1 hora de clase a la semana sobre un total de 15 semanas presenciales. En estas clases se le explicará al alumno una serie de problemas tipo con los que aprenderá a identificar los puntos esenciales que le permitan abordar el planteamiento y resolución de problemas similares. El alumno dispondrá previamente de los enunciados de los problemas. En estas clases el profesor se dirigirá al grupo completo de manera similar, en lo que se refiere al procedimiento, a las clases expositivas de teoría.

PRACTICAS

DE LABORATORIO

Se realizarán once prácticas: nueve consisten en experimentos realizados en el laboratorio y dos se centran en el tratamiento de datos experimentales. Las sesiones de laboratorio se desarrollarán en grupos de aproximadamente veinte alumnos que contarán con la asesoría de un profesor presente en todo momento. Los alumnos trabajarán por parejas en la elaboración de experiencias químicas sencillas. El profesor responsable comentará las características de la experiencia al comienzo de la sesión, destacando la necesidad de comprender los conceptos básicos 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 deberán recoger en un informe los resultados de la experiencia y contestar una serie de cuestiones.

Se realizarán 2 sesiones de prácticas en aula en grupos reducidos donde se realizarán prácticas sobre tratamiento de datos experimentales.

TUTORÍAS PROGRAMADAS

Se realizarán tres sesiones de aula con un grupo reducido de alumnos en las que se aplicará una metodología de trabajo en grupo dirigidas a que los estudiantes trabajen sobre supuestos prácticos planteados en relación con los contenidos del programa de la asignatura.

TUTORÍAS INDIVIDUALIZADAS

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

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RECURSOS DIDÁCTICOS

BIBLIOGRAFÍA

FUNDAMENTAL

Título: Fundamentos de Química para Ingenieros-Grado en Ingeniería Aeroespacial. Autores: Profesores Química EIAE-UPM. Ed. García Maroto. 2014 ISBN: pendiente

Título: Química 9ª Edición Autor: R. Chang Editorial: McGraw-Hill. 2007 ISBN: 9789701061114

Título: Química General 8ª Edición Autor: Ralph H. Petrucci Editorial: Pearson. Prentice Hall. 2002. ISBN: 9788420535333

Título: QUÍMICA 63 problemas útiles-Grado en Ingeniería Aeroespacial. Autores: Profesores Química EIAE-UPM. Ed. García Maroto. 2011 ISBN: 978-84-15214-51-9

BIBLIOGRAFÍA

COMPLEMENTARIA

TEORÍA

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

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

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

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

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

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

P. Atkins y L. Jones, Principios de Química, 3ªEd. Panamericana. 2005.

M. Sienko, Problemas de Química, Ed. Reverté. 1993.

J.L. Rosemberg, Química General. Teoría y problemas resueltos, Ed. McGraw Hill, Serie Schaum. 1987.

F. Bermejo, Problemas de Química General y sus fundamentos teóricos, Ed. Dossat. 1979.

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

H.O. Daley, Problemas de Química, Ed. Reverté. 1979.

J. Vale Parapar y otros. Problemas Resueltos de Química para Ingeniería. Ed Thomson. 2004.

BIBLIOGRAFÍA

COMPLEMENTARIA

FORMULACIÓN

M. Paraira y C. Parejo, Introducción a la Formulación y Nomenclatura Química, Ed. Vicens-Vives. 1985.

Santi Josa Guía Básica de Formulación y Nomencaltura de Química Orgánica e Inorgánica Ed. Edunsa. 1995.

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

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

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Cronograma de trabajo de la asignatura

Semana Actividades Aula Laboratorio Trabajo Individual Trabajo en Grupo

Actividades Evaluación Otros

3-5 sept.

Impartición de los contenidos teóricos correspondientes

a los Temas 1-4

Realización de los problemas correspondientes a dichos

temas

Estudio de los contenidos teóricos y

resolución de los ejercicios propuestos

correspondientes a los temas 1 - 4

8-12 sept.

Práctica 1

Sesión de aula 1

15-19 sept.

22-26 sept

Evaluación no presencial del 1º Bloque

29-3 oct

Impartición de los contenidos teóricos correspondientes

a los Temas 5 y 6

Realización de los problemas correspondientes a dichos

temas

Prácticas 2

Estudio de los contenidos teóricos y

resolución de los ejercicios propuestos

correspondientes a los temas 5 y 6

Tutoría programada 1

Prueba parcial correspondiente al 1º Control

6 de octubre*

Evaluación de la tutoría programada1

Evaluación de la tutoría programada 2

6-10 oct

13-17 oct

Prácticas 3 y 4

Tutoría

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 Evaluación Otros

3-7 nov

Impartición de los contenidos teóricos correspondientes

a los Temas 7 - 9 Realización de los problemas

correspondientes a dichos temas

Practicas:

5 y 6

Sesión de aula2

Estudio de los contenidos teóricos y resolución de los

ejercicios propuestos

correspondientes a los temas 7 - 9

Evaluación de la tarea no presencial del 2º Bloque

Evaluación de las tutorías

programada 3

10.14 nov

17-21 nov Practicas:

7, 8 y 9

Tutoría

programada 3

24-28 nov

1-5 dic Prueba parcial correspondiente al 2º Control

1 de diciembre*

Evaluación de la tarea no presencial de 3º Bloque

8-12 dic

15-19 dic

11-15 Enero Prueba parcial

correspondientes al 3º Control y prueba final de la asignatura

14 -enero – 2014*

*Fechas orientativas pendientes de confirmación en la Ordenación Académica del Centro. Consultar en la página web de la ETSIAE

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Sistema de evaluación de la asignatura

EVALUACION

Ref INDICADOR DE LOGRO

Relacionado

con RA:

Evaluación continua del aprendizaje

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

RA01

RA02

RA03

RA04

RA05

RA06

RA07

RA08

RA09

Prácticas de laboratorio

Obtener una calificación igual o superior a cinco en la media de las calificaciones correspondientes a la corrección de los informes de laboratorio y a la prueba final de laboratorio que se realizará al finalizar las prácticas.

Evaluación final Obtener una calificación igual o superior a cinco en una escala de 10 puntos.

EVALUACION SUMATIVA

BREVE DESCRIPCION DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES

MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIÓN

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

80%

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

Prueba parcial correspondiente al 3º control *14 - enero 2014

Se indicará en su momento

Prueba final convocatoria ordinaria *14 - enero 2014

Se indicará en su momento

Prueba final convocatoria extraordinaria *3- julio 2014

Se indicará en su momento

Calificación de las tutorías programadas En el mes de diciembre

5%

Calificación de las prácticas de laboratorio A final del curso

10%

Calificación tareas no presenciales En el mes de diciembre

5%

*Fechas orientativas pendientes de confirmación en la Ordenación Académica del Centro. Consultar en la página web de la ETSIAE

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Sistema de evaluación de la asignatura

CRITERIOS DE CALIFICACIÓN

La evaluación de la asignatura se realiza por un PROCESO DE EVALUACIÓN CONTINUA o por EXÁMEN FINAL. Los alumnos que no deseen someterse al proceso de evaluación continua deberán comunicarlo por escrito en la secretaría del Departamento durante el mes de septiembre. Su evaluación corresponderá en ese caso, a la nota de EVALUACIÓN POR EXÁMEN FINAL (ver apartado siguiente)

EVALUACIÓN CONTINUA DEL APRENDIZAJE.

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

La evaluación 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 temáticos en los que se encuentra dividida la asignatura, distribuidas a lo largo del curso. Constarán de cuestiones teóricas 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-enseñanza Moodle UPM. Cada tarea corresponde a una prueba de conocimientos similar a las pruebas parciales anteriores. Se podrá realizar durante un periodo limitado de tiempo en los días que serán previamente dados a conocer. Cada tarea será evaluada utilizando una escala de 10 puntos.

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

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

La evaluación de cada tutoría programada contemplará tanto la capacidad de los estudiantes para trabajar en grupo, como la realización correcta del supuesto práctico propuesto. Cada tutoría programada será 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%): Prácticas de laboratorio Se evaluarán, con una nota máxima de 6 puntos, tanto los informes del alumno sobre las experiencias realizadas como el trabajo realizado dentro del laboratorio Además, coincidiendo con el examen final, se realizará una prueba escrita tipo test sobre el trabajo experimental desarrollado evaluada también sobre 4 puntos. La calificación final del laboratorio se obtendrá sumando ambas notas.

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CRITERIOS DE CALIFICACIÓN

La asistencia las prácticas de laboratorio tiene carácter obligatorio. Para superar la asignatura es imprescindible haber realizado todas las prácticas de laboratorio. Los estudiantes de segunda matrícula y sucesivas podrán no realizar las tutorías programadas si así lo desean, y quedarán exentos de la obligatoriedad de realizar las prácticas y el examen de laboratorio siempre y cuando hayan superado esta parte en convocatorias anteriores.

EVALUACIÓN CONTINUA: NOTA FINAL

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

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 matrícula y sucesivas que decidan no repetir las tutorías programadas la nota final se obtendrá según la expresión: NOTA FINAL = 0,85 x nota parte A + 0,05 x nota parte B + 0,10 x nota parte D

EVALUACIÓN POR EXAMEN FINAL: CONVOCATORIA ORDINARIA

En fecha previamente señalada por el centro, se realizarán una prueba final que incluirá el contenido completo de la asignatura y el test de laboratorio. A dicho examen se podrán 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 habilitará, abandonar el proceso de evaluación continua y someterse al de evaluación mediante solo examen final.

La evaluación mediante solo examen final no exime de la realización de las prácticas de laboratorio, que son de realización obligatoria y serán evaluadas de acuerdo con lo descrito en el apartado anterior correspondiente a la evaluación continua de la asignatura (Parte D). La nota final de la asignatura se obtendrá de acuerdo con la expresión:

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

EVALUACIÓN POR EXAMEN FINAL:CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA

Los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria de enero dispondrán de una convocatoria extraordinaria en julio correspondiente a un examen final de toda la asignatura. El procedimiento de evaluación será idéntico al señalado como EVALUACIÓN POR SOLO EXAMEN FINAL. Quedarán exentos de realizar el test de laboratorio los alumnos que hayan superado las prácticas de laboratorio completas (Parte D) con nota igual o superior a 5 que se conservará como parte de la nota final. Los estudiantes que habiendo realizados todas las prácticas de laboratorio NO hayan aprobado el laboratorio en la convocatoria ordinaria de enero, para poder aprobar la asignatura tendrán que realizar el test de laboratorio en la convocatoria extraordinaria.