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Qumica analtica

Tabla de especificaciones

REA:

Ciencias de la Salud, Biolgicas y Ambientales

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Qumica Analtica

HORAS POR ASIGNATURA: 72

CUATRIMESTRE: Tercero

RESPONSABLES METODOLGICOS: Brenda Mariana Cruz Reyes, Yhanga Rachel Rosas Sandoval

ELABOR: M.C. Addy Marlene Arzpalo Marn, Dra. Sara Luz Nhuat Dzib, Jos Luis Buenda Uribe

FECHA DE ENTREGA: 21 de abril de 2011

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Qumica analtica

Tabla de especificaciones

Descripcin de la asignatura.

La velocidad de los cambios tecnolgicos y cientficos, la globalizacin del mercado, el cambio climtico y las necesidades de sustentabilidad comunes a todos los pases,han impulsado el desarrollo de conocimientos para resolver problemas reales, con actitudes encaminadas al bien comn y el uso responsable de los recursos, lo cualrequiere de profesionales comprometidos y con actitudes de trabajo en equipo, que permitan de las diferentes ciencias e interdisciplinariedad de las diversas ramas pararesolver de manera precisa las problemticas que nos aquejan. En este sentido, la formacin del ingeniero ambiental y biotecnolgico, requiere de la integracin dediversas reas del conocimiento; en este caso, de la qumica y ms especficamente de la qumica analtica, pues esta disciplina provee al estudiante de las competenciasnecesarias para analizar y comprender, desde el punto de vista microscpico, el fenmeno en estudio y tomar acciones desde el mbito macroscpico para su solucin.

La asignatura de qumica analtica tiene como propsito proporcionar al alumno las competencias necesarias que requiere para poder desempearse profesionalmenteen las reas de servicios, industrial y ambiental tomando en cuenta el resultado de los procesos de manera sustentable.

La asignatura de Qumica Analtica est integrada por cuatro unidades temticas, llevando al alumno el conocimiento fundamental de los mtodos de anlisis qumicos, lapreparacin y estandarizacin de soluciones, el conocimiento de las diferentes tcnicas de titulacin, la aplicacin del equilibrio qumico para los clculos del pH, lapreparacin de soluciones reguladoras, la aplicacin de la complejometra, las reacciones de titulaciones de xido-reduccin y de los mtodos gravimtricos, as como dela espectrofotometra para la determinacin cuantitativa de los elementos y los compuestos en muestras problema. El contenido de las unidades temticas pretende queel alumno conozca la importancia de la determinacin de los componentes qumicos para proveer alternativas de respuesta a necesidades reales de manera amigable conel medio ambiente.

La asignatura de Qumica analtica se ubica en el tercer cuatrimestre del Modulo I de Formacin Bsica, es comn a las licenciaturas de Ingeniera en Biotecnologa,Ingeniera de Energas Renovables y en Tecnologa Ambiental.

La pertinencia de la asignatura Qumica Analtica se hace evidente por su contribucin al logro de competencias como la capacidad para operar tecnologas ambientalespara prevenir, reducir y controlar emisiones de contaminantes, desarrollar proyectos de aprovechamiento sustentable de los recursos, administrar el mantenimiento yoperacin de instalaciones y equipo de sistemas energticos renovables, desarrollar proyectos de energa renovable, evaluar caractersticas de productos biotecnolgicosmediante tcnicas de anlisis de acuerdo a normas establecidas, las cuales se encuentran descritas en el perfil de egreso de las ingenieras de tecnologa ambiental, deenergas renovables y de biotecnologa.

La asignatura de Qumica Analtica requiere de aspectos tericos fundamentales revisados en la asignatura de Qumica, permitindole al alumno adquirir conocimientosde soporte para las asignaturas de los cuatrimestres inmediatos como el Seminario de Hidrgeno y Bioenerga, en Ingeniera de Energas Renovables; Biologa Celular,Microbiologa y Taxonoma Microbiana, en Ingeniera en Biotecnologa; Qumica Ambiental, en Tecnologa Ambiental, todas del Mdulo 2 de Formacin Disciplinaria delas ingenieras antes mencionadas.Adems, el curso promueve en el alumno el inters por el trabajo en equipo y las actitudes encaminadas al bien comn.

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Competencia (s) General(es):

Competencias transversales:Estas competencias son fijas y comunes a todas las carreras, su desarrollo se promueve con las actividades que realiza el estudiante y es necesario tomarlas en cuentaal momento de disear estas actividades.

Comunicacin Gestin de informacin Pensamiento crtico Trabajo colaborativo SocialesSolucin de problemas y toma

de decisiones

Capacidad decomunicacin oral yescrita.

Capacidad decomunicacin ensegundo idioma.

Capacidad deinvestigacin.

Capacidad deaprender yactualizarsepermanentemente.

Habilidades parabuscar, procesar y

analizar informacinprocedente dediversas fuentes.

Capacidad deactuar ante nuevassituaciones.

Capacidad crtica yautocrtica.

Capacidad deabstraccin, anlisisy sntesis

Capacidad detrabajo en equipo.

Habilidadesinterpersonales.

Capacidad demotivar y conducirhacia metascomunes.

Capacidad paraformular y gestionarproyectos.

Responsabilidad social ycompromiso ciudadano.

Compromiso con lapreservacin del medioambiente.

Compromiso con sumedio sociocultural.

Valoracin y respetopor la diversidad y lamulticulturalidad.

Compromiso tico. Compromiso con la

calidad.

Capacidad creativa. Capacidad para tomar

decisiones. Capacidad para identificar,

plantear y resolverproblemas.

Capacidad de organizar yplanificar el tiempo.

Capacidad de aplicar losconocimientos en laprctica.

Aplicar mtodos de anlisis qumico para cuantificar sustancias contenidas en muestras problema mediante el uso de procedimientos volumtricos, gravimtricos yespectrofotomtricos.

4. Utilizacin

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TEMARIO

Unidad Tema (s) Subtema (s)Tiempo estimado

Por unidad Por tema

1.Introduccin a laQumica Analtica

1.1. Importancia de la qumica analtica 1.1.1.Clasificacin de los mtodos analticos

15

21.1.2.Etapas de un anlisis cuantitativo

1.2. Herramientas de la qumica analtica1.2.1. Tcnicas de muestreo

131.2.2. Tratamiento de datos estadsticos

1.2.3. Operaciones bsicas

1.2.4. Preparacin de disoluciones

2.Equilibrio cido-base

2.1. Equilibrio qumico2.1.1. Constante de equilibrio qumico

20

52.1.2.Principio de Le Chatelier

2.2. cidos y bases

2.2.1. cidos y bases segn Brnsted-Lowry

152.2.2. Clculos de pH

2.2.3. Valoraciones cido-base

3.Equilibrio porcomplejacin, xido-reduccin y precipitacin

3.1. Equilibrio por complejacin3.1.1.Reacciones de formacin de complejos

22

63.1.2. Valoraciones complejomtricas

3.2. Equilibrio de xido-reduccin 3.2.1.Reacciones de xido-reduccin 63.2.2. Valoraciones de xido-reduccin

3.3. Equilibrio de precipitados3.3.1.Formacin de precipitados

103.3.2. Valoraciones por precipitacin

3.3.3.Gravimetra por precipitacin

4.Mtodosespectrofotomtricos

4.1 Espectrofotometra

4.1.1. Espectrofotometra visible

15 154.1.2. Espectrofotometra UV e IR

4.1.3. Espectrofotometra de absorcin atmica

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Esquema de evaluacingeneral

Ponderacin por unidad para programacin en plataforma(Para uso exclusivo del rea de evaluacin)

Metodologa:justificacin y

alcance

Unidades /Ponderables

Herramientas de interaccin en el aula (foro,base de datos)

10%(Promedio simple)

AF/Seccin (taller y tareas)30%

(Promedio simple)

E-portafolio 50%Examen

final10%

O.A. (Sinponderaci

n)

Evidencias40%

Actividades deautorreflexin

10%

Aprendizaje

Basado en

Proyectos /

Resolucin de

ejercicios y

problemas

Unidad 1

Actividad 1. Dudas sobre qumica analtica(No pondera)Foro

Control de

calidad delagua:

Planteamiento del proyecto

30%

Preguntasautorreflexivas

Examenfinal

(OA 1)

Actividad 2. Importancia de la qumica analtica

ForoActividad 3. Diagrama de un anlisis qumico Base de datos

Actividad 4.Prctica 1: Calibracin dematerial volumtricoTareas

Actividad 5. Determinacin de concentracionesBase de datos

Actividad 6. Prctica 2: Preparacin yestandarizacin de disolucionesTareas

Unidad 2

Actividad 1. Dudas sobre qumica analtica(No pondera)

Foro Control decalidad del

agua:Desarrollo del

proyecto(Primera

parte)

20%

Preguntasautorreflexivas

(OA 2)

Actividad 2. Identificando cidos y bases en casa

Foro

Actividad 3. Procedimientos y aplicaciones

Base de datos

Actividad 4. Prctica 1: Cuantificacin

de cido clorhdrico en el cido

muritico

Tareas

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Actividad 5. Prctica 2: Determinacin

de la concentracin de cido actico

en el vinagre

Tareas

Unidad 3

Actividad 1. Dudas sobre qumica analtica(No pondera)

Foro

Control de

calidad delagua:

Desarrollo delproyecto(Segunda

parte)

20%

Preguntasautorreflexivas

(OA 3)

Actividad 2. Curva de valoracin

complejomtrica

Base de datos

Actividad 3.Prctica 1: Cuantificacin

de la dureza en agua mineralTareas

Actividad 4. Prctica 2: Cuantificacin

de cloro en una muestra de agua de

alberca

Tareas

Actividad 5. Procedimientos y aplicaciones

Base de datos

Actividad 6.Prctica 3: Determinacin

del ndice de iodo en aceites

comestibles

Tareas

Unidad 4

Actividad 1. Dudas sobre qumica analtica(No pondera)Foro Control de

calidad delagua: Anlisisde resultadosy conclusin

30%

Preguntasautorreflexivas

(OA 4)

Actividad 2. Importancia de la

espectrofotometra

Foro

Actividad 3. Obtencin del espectro de absorcin

de la clorofila

Base de datos

Actividad 4. Procedimientos y aplicaciones

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Base de datos

Actividad 5. Prctica 1: Cuantificacin

de glucosa en mermeladas

Tareas

Actividad 6. Prctica 2: Cuantificacin

de plomo en material de empaque y

dulces de tamarindo.

Tareas

Total: 100%

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Tabla de especificaciones

Unidad 1: Introduccin a los mtodos qumicos

Competencia

especfica/

Nivel

taxonmico

Componentes de la

competenciaLogros de la competencia

Metodologa: Aprendizaje Basado en Proyectos / Resolucin de ejercicios y

problemas

Uso de herramientas

tecnolgicas (foro,

base de datos)

Actividades

formativas

(tareas y taller)

E-portafolio/

Ponderacin de la

evidencia

Actividad

Integradora

Aplicar

procedimientos

qumicos a

muestras

problema paraidentificar y

cuantificar

sustancias,

mediante

mtodos y

tcnicas

analticas.

3. Anlisis

Contenido declarativo:

-Clasificacin de la qumicaanaltica.

-Generalidades del anlisisqumico.

-Unidades de medida de laconcentracin de soluciones.

-Concentracin de las disoluciones.

- Estndares qumicos: primarios ysecundarios.

-Precisin y exactitud.

1. Compara los mtodosanalticos y describe ladiferencia entre ellos.

2. Representa los pasosdel anlisis qumico.

3. Realiza el anlisis dedatos experimentales.

4. Efecta operacionesunitarias con precisin.

5. Resuelve problemas deunidades de

concentracin.

6. Estandariza solucionesnormales y molares.

ForoActividad 1: Dudassobre qumica analtica

(No pondera)

ForoActividad 2.

Importancia de laqumica analtica

Base de datos.Actividad 5.Determinacin deconcentraciones

Base de datosActividad 3.Diagrama de un

anlisis qumico

Tareas

Actividad 4.

Prctica 1:

Calibracin de

material

volumtrico

TareasActividad 6.Prctica 2:Preparacin y

estandarizacin de

disoluciones

Control de calidad delagua: Planteamientodel proyecto

Proyecto deinvestigacin sobre eltema: Control deCalidad del agua

- Agua potable- Agua residual- Agua tratada

(OA 1)Contenidos procedimentales:

-Pasos del anlisis qumico.-Estandarizacin de solucionesmolares y normales.

-Clculos de unidades deconcentracin.

Contenidos actitudinales:

-Trabajo colaborativo.

-Propositiva y crtica.

-Organizacin.

-Creatividad.

-Responsabilidad.

Aspectos contextuales:

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- Conocimientos que se aplican en los

mbitos ambiental, industrial, deservicio, alimenticio, farmacutico y de

salud.

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Tabla de especificaciones

Unidad 2: Equilibrio cido-base

Competencia

especfica/

Nivel

taxonmico

Componentes de la

competenciaLogros de la competencia

Metodologa: Aprendizaje Basado en Proyectos / Resolucin de ejercicios y

problemas

Uso de herramientas

tecnolgicas (foro,

base de datos)

Actividades

formativas

(Tareas y taller)

E-portafolio/

Ponderacin de la

evidencia

Actividad

Integradora

Utilizar el

equilibrio cido-

base para

determinar la

concentracin desustancias en una

muestra

problema

mediante la

aplicacin de

mtodos

volumtricos.

3. Anlisis

Contenido declarativo:-Ley de equilibrio qumico.- Ley de accin de las masas.-Constante de equilibrio qumico.-Principio de Le Chatelier.- cidos y bases segn Brnsted-Lowry.- pH.- Reaccin de neutralizacin.- Punto de equivalencia.- Indicador cido-base.

1. Definir e identificarcidos y bases segn

Brnsted-Lowry.

2. Calcular el valor del pHde diferentes sustancias

de acuerdo a su

naturaleza cida o bsica.

3. Explicar y construircurvas de valoracin.

4. Cuantificar sustanciasmediante valoraciones

cido-base.

5. Elegir el indicador cido-base adecuado de

acuerdo a la reaccin de

neutralizacin.

ForoActividad 1: Dudassobre qumicaanaltica

(No pondera)

Foro

Actividad 2.

Identificando cidos y

bases en casa

Base de datos

Actividad 3.

Procedimientos y

aplicaciones

Tareas

Actividad 4.

Prctica 1:

Cuantificacin de

cido clorhdrico enel cido muritico

Tareas

Actividad 5.

Prctica 2:

Determinacin de

la concentracin de

cido actico en el

vinagre.

Control de calidad delagua: Desarrollo delproyecto (Primeraparte)

Proyecto deinvestigacin sobre eltema: Control deCalidad del agua

- Agua potable- Agua residual- Agua tratada

(OA 2)

Contenidos procedimentales

-Deduccin de la constante delequilibrio qumico.- Aplicacin del principio de Le

Chatelier.- Clculo del pH.- Construccin de curvas devaloracin.-Cuantificacin de analitos.Contenidos actitudinales

- Trabajo colaborativo.

-Propositiva y crtica.

-Organizacin.

-Creatividad.

-Responsabilidad.

Aspectos contextuales

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Qumica analtica

Tabla de especificaciones

- Conocimientos que se aplican en los

mbitos ambiental, industrial, deservicio, alimenticio, farmacutico y de

salud.

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Tabla de especificaciones

Unidad 3: Equilibrio por complejacin, xido-reduccin y precipitacin

Competencia

especfica/

Nivel taxonmico

Componentes de la

competencia

Logros de la

competencia

Metodologa: Aprendizaje Basado en Proyectos / Resolucin de ejercicios y

problemas

Uso de herramientas

tecnolgicas. (Foro,

base de datos)

Actividades

formativas (Tareas

y taller)

E-portafolio/

Ponderacin de

la evidencia

Actividad

Integradora

Utilizar el equilibrio

por complejacin,

xido-reduccin y

precipitacin para

determinar laconcentracin de

sustancias en una

muestra problema,

mediante el empleo de

mtodos volumtricos

y gravimtricos.

4. Utilizacin

Contenido declarativo:-Definir complejo, ligando yquelato.- Teora de Werner.-Indicador complejomtrico.-Definir oxidante y reductor.-Agentes oxidantes y reductores.-Indicador de xido-reduccin- Precipitado.- Kps.- Patrones.- Disolucin valorante.

1. Resuelve problemasde valoracin

complejomtrica.

2. Realiza clculosinvolucrados en las

valoraciones por

xido-reduccin.

3. Realiza clculosinvolucrados en las

valoraciones por

precipitacin

4. Selecciona losindicadores

adecuados en las

valoraciones por

complejometra y de

xido-reduccin.

ForoActividad 1: Dudas sobrela qumica analtica

(No pondera)

Base de datos

Actividad 2. Curva de

valoracin

complejomtrica

Base de datos

Actividad 5.Procedimientos y

aplicaciones.

Tareas

Actividad 3.Prctica

1: Cuantificacin de

la dureza en agua

mineral.

Tareas

Actividad 4. Prctica

2: Cuantificacin de

cloro en una muestra

de agua de alberca.

Tareas

Actividad 6.Prctica3: Determinacin delndice de iodo enaceites comestibles.

Control de calidaddel agua:Desarrollo delproyecto (Segundaparte)

Proyecto deinvestigacin sobreel tema: Control deCalidad del agua

- Aguapotable

- Aguaresidual

- Aguatratada

(OA 3)Contenidos procedimentales:

-Construccin de curvas devaloracin complejomtricas, de

xido-reduccin y deprecipitacin.- Clculos de concentracin deanalitos por valoracincomplejomtricas., de xido-reduccin y de precipitacin.

Contenidos actitudinales

-Trabajo colaborativo.

-Propositiva y crtica.

-Organizacin.

-Creatividad.-Responsabilidad.

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Tabla de especificaciones

Aspectos contextuales- Conocimientos que se aplican en los

mbitos ambiental, industrial, de

servicio, alimenticio, farmacutico y

de salud.

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Tabla de especificaciones

Unidad 4 Mtodos espectrofotomtricos

Competencia

especfica/

Nivel taxonmico

Componentes de la

competenciaLogros de la competencia

Metodologa: Aprendizaje Basado en Proyectos / Resolucin de ejercicios y

problemas

Uso de herramientas

tecnolgicas (foro,

base de datos)

Actividades

formativas

(Tareas y taller)

E-portafolio/

Ponderacin de la

evidencia

Actividad

Integradora

Emplear la absorcinde radiacinelectromagnticapara la identificaciny cuantificacin desustancias, mediantelas tcnicasespectrofotomtricas

en la regin visble,UV e infrarroja.

4. Utilizacin

Contenido declarativo:-Espectro de luz.- Ley de Lambert-Beer.- Absorbancia.- Transmitancia.- Longitud de onda.- Espectrofotmetro.- Reaccin colorida.- Blanco de referencia.

1. Explica las principalesregiones del espectro

electromagntico.

2. Expresa la Ley deLambert-Beer.

3. Explica el fundamento,cuidados y manejo del

espectrofotmetro.

4. Realizadeterminaciones

espectrofotomtricas.

5. Construye curvas decalibracin.

6. Realiza clculos paradeterminar la

concentracin de un

analito.

ForoActividad 1: Dudassobre la qumicaanaltica

(No pondera)

Foro

Actividad 2.

Importancia de la

espectrofotometra

Base de datos

Actividad 3. Obtencin

del espectro de

absorcin de la

clorofila

Base de datos

Actividad 4.

Procedimientos yaplicaciones

Tareas

Actividad 5.

Prctica 1:

Cuantificacin deglucosa en

mermeladas

El facilitadorproporcionaalgunos datos paraque los estudiantes,en equipos, puedanrealizar clculos yse simule el

procedimiento deuna prctica delaboratorio.

Tareas

Actividad 6.

Prctica 2:

Cuantificacin de

plomo en material

de empaque y

dulces detamarindo.

Control de calidad delagua: Anlisis deresultados yconclusin

Proyecto deinvestigacin sobre eltema: Control deCalidad del agua

- Agua potable- Agua residual- Agua tratada

Entrega de informe del

proyecto

(OA 4)

Contenidos procedimentales:

-Construccin de una curva decalibracin.- Clculos para determinar laconcentracin del analito.- Manejo adecuado del

espectrofotmetro.

Contenidos actitudinales

Trabajo colaborativo.

-Propositiva y crtica.

-Organizacin.

-Creatividad.

-Responsabilidad.

Aspectos contextuales- Conocimientos que se aplican en

los mbitos ambiental, industrial,

de servicio, alimenticio,farmacutico y de salud.

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Tabla de especificaciones

El facilitadorproporcionaalgunos datos paraque los estudiantes,en equipos, puedanrealizar clculos yse simule elprocedimiento deuna prctica delaboratorio.