Química de bachillerato

Comprender los principios fundamentales de la química: estructura de la materia, termodinámica, cinética y equilibrio químico. Conocer la reactividad de los principales grupos funcionales orgánicos. Conocer la estructura y propiedades de los principales macromoléculas de interés biológico Ser capaz de manejar equipos analíticos sencillos así como analizar e interpretar los resultados. En cuanto a las capacidades generales o destrezas, durante el curso se trabajarán: - La capacidad de resolver problemas complejos. - La capacidad para buscar, entender y discriminar cual es la información relevante para una decisión determinada. - La capacidad para aplicar conocimientos multidisciplinares a la resolución de un determinado problema. - La capacidad para trabajar en equipo y repartir la carga de trabajo para afrontar problemas complejos. En cuanto a las actitudes el alumno tras cursar el curso debería tener: - Una actitud de colaboración que le permita obtener de otros agentes la información, destrezas y conocimientos necesarios para la consecución objetivos específicos.

RA1: Adquirir conocimiento y comprensión de los fundamentos básicos generales de la ingeniería y de las ciencias biomédicas. RA2: Ser capaces de resolver problemas básicos de ingeniería y de las ciencias biomédicas mediante un proceso de análisis, realizando la identificación del problema, el establecimiento de diferentes métodos de resolución, la selección del más adecuado y su correcta implementación. CB1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CG1: Conocimientos y habilidades adecuados para analizar y sintetizar problemas básicos relacionados con la ingeniería y las ciencias biomédicas, resolverlos y comunicarlos de forma eficiente. CG3: Conocimiento de materias básicas científicas y técnicas que capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. CG4: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas, comprendiendo la responsabilidad ética, social y profesional de la actividad del ingeniero biomédico. Capacidad de liderazgo, innovación y espíritu emprendedor. CG8: Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos, físicos, químicos y bioquímicos que puedan plantearse en la ingeniería biomédica. ECRT3: Capacidad para la resolución de los problemas de química básica que puedan plantearse en la ingeniería y la biomedicina. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: Elementos químicos y enlace. Termoquímica y cinética química. Gases Ideales. Equilibrio químico. Electroquímica. Química orgánica e inorgánica aplicadas. Análisis instrumental. CT1: Capacidad de comunicar los conocimientos oralmente y por escrito, ante un público tanto especializado como no especializado.

0. Preliminary concepts. What is chemistry? Definitions. Units. Standard conditions. Atoms. Molecules. Mole. Molecular mass. Chemical equations. Reactions in aqueous media: acids and bases, redox reactions 1. Atoms. Ancient ideas about atoms. Bohr¿s model. Experiments and concepts that led to Bohr¿s model. Foundations of quantum theory. Hydrogen atom: quantum numbers, electronic configuration, atomic orbitals, energy of hydrogen atom. Multielectronic atoms. Periodic table and periodic properties 2. Molecules. Preliminaries on covalent bonding theory: Lewis structures, molecular geometry, bond parameters, ionic character of bonds. Introduction to the theory of molecular orbitals. Visualization of molecular orbitals from valence bond theory. Simple energy diagrams. Hybridization. Coordination compounds. Intermolecular forces: coulombic and polarization forces. Hydrogen bonding. The structure of water. 3. States of matter. Aggregation states: long and short range order. Solids: ionic, metals, covalent, molecular. Gases: kinetic theory of gases, equation of state. Real gases: liquefaction. Liquids: viscosity, surface tension. Liquid crystals: membranes. Liquid vapor equilibrium: Clausius equation, equilibrium phase diagrams. Solutions: solubility, colligative properties of electrolytes and non-electrolytes. 4. Thermochemistry. Definitions: system, state variable, state function, heat and work, reversible process. First law of thermodynamics: enthalpy, heat capacity, reaction enthalpy, temperature dependence of reaction enthalpy. Second law of thermodynamics: entropy, reaction entropy, temperature dependence of reaction entropy. Third law of thermodynamics. Gibbs free energy: spontaneity, standard free energy of formation, relation between free energy and chemical equilibrium for ideal gas mixtures. 5. Equilibrium reactions. Gases: equilibrium constant, heterogeneous equilibria, factors affecting chemical equilibrium(pressure, temperature, concentration, inert gases, temperature). Arrhenius, Brönsted-Lowry and Lewis theories of acids and bases. Water self-ionization. Strength of acids and bases. Conjugate acids and bases. Hydrolysis. Buffers. Titration. Solubility. Electrochemical reactions: reducing and oxidizing agents. Balance of redox reactions. Electrochemical cells: conventions, galvanic potential, standard electrode potential, free energy and electrode potential. Electrolytic cells: Faraday¿s laws. 6. Chemical kinetics. Reaction rate law. Differential and integrated reaction rates. Reaction mechanism: elemental process, molecularity, limiting reactant, reaction intermediate. Rate constants and equilibrium constants. Collision theory. Transition state theory. Catalysis: homogeneous and heterogeneous. Enzymatic catalysis: Michaelis-Menten kinetics. 7. Introduction to organic chemistry. Naming organic compounds. Empirical, molecular and structural formula. Conformational isomerism. Stereoisomerism: optical activity. Fisher projections. Molecular structure and intermolecular forces. Electronic shifts on ¿ and ¿ bonds. Aromaticity. Substitution effects in ¿ systems. Intermediates: radicals, carbocations, carbanions. Intermediate stability: induction, resonance, hyperconjugation. Organic reactions: classification and definitions. Substitution. Addition. Elimination. Transposition. Condensation. 8. Alkanes: reactivity. Cycloalkanes: synthesis. Alkenes: isomerism, terpenes, addition reactions (Markovnikov), oxidation and autoxidation reactions. Alkynes: electrophilic addition reactions. Aromatic hydrocarbons: addition reactions and stability, electrophilic substitution. Benzene derivatives. Alcohols and phenols: acidity, electrophilic substitution, oxidation, stability of phenoxy radicals. Ethers: reactivity and synthesis. Thiols: reactivity and synthesis. Carbonyl compounds: resonance, oxidation and reduction, nucleophilic addition, synthesis. Carboxylic acids: stability of carboxylate anion, acidity, nuclephilic substitution, synthesis. Derivatives of carboxylic compounds, acyl chlorides, esters, anhydrides, amides: nucleophilic substitution. Amines: basicity, synthesis, reactivity.

Clases magistrales, tutorias colectivas, tutorías individualizadas y trabajo personal del alumno orientados a la adquisición de conocimientos teóricos (3 créditos ECTS). Prácticas de laboratorio y clases de problemas en grupos reducidos, tutorías individuales y trabajo personal del alumno; orientados a la adquisición de habilidades prácticas relacionadas con el programa de la asignatura (3 créditos ECTS).