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Fichas de asignaturas 2006-07


  CÓDIGO NOMBRE
Asignatura 206021 QUÍMICA INORGÁNICA AVANZADA
Titulación 0206 LICENCIATURA EN QUÍMICA
Departamento C128 CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA Y QUIMICA INORGANICA
Curso 4  
Duración (A: Anual, 1Q/2Q) 2Q  
Créditos ECTS 8,3  

Créditos Teóricos 6 Créditos Prácticos 3 Tipo Troncal

 

Profesorado
Coordinador:
Pedro Sixto Valerga Jiménez
Profesores:
Serafín Bernal Márquez
María del Carmen Puerta Vizcaíno
Hilario Vidal Muñoz
Objetivos
- Presentar a los alumnos un conjunto de principios teóricos y hechos
experimentales que le permitan adquirir una visión global de los aspectos
fundamentales del enlace, estructura, y propiedades de los sólidos inorgánicos
y compuestos de coordinación.
- Dar a conocer las estructuras más comúnmente encontradas entre los sólidos
inorgánicos y compuestos de coordinación. Igualmente, el alumno deberá
adquirir las destrezas necesarias para la descripción, representación gráfica
y manejo de dichas estructuras.
- Capacitar al alumno para que comprenda y pueda analizar, a un nivel básico,
las relaciones existentes entre la naturaleza del enlace, estructura y
comportamiento químico de los sólidos inorgánicos y compuestos de coordinación.
- Capacitar a los alumnos para que apliquen los conocimientos teóricos
adquiridos a la resolución, de forma individual o en grupo, de ejercicios
numéricos y cuestiones prácticas sobre los diversos temas abordados a lo largo
del curso.
- Dar a conocer las técnicas instrumentales más comúnmente utilizadas en la
caracterización de los sólidos inorgánicos y compuestos de coordinación.
Capacitar al alumno para que, a un nivel básico, pueda interpretar los datos
obtenidos mediante la aplicación de las mismas.
- Promover en el alumno sus capacidades analíticas y de síntesis. Fomentar su
participación en discusiones sobre diversos temas que se susciten en el
desarrollo de la asignatura. Además de su interés científico intrínseco, estas
discusiones tienen como objetivo mejorar la expresión oral de los alumnos.
- Estimular el uso por los alumnos, de forma individual o en grupo, de
programas informáticos y técnicas audiovisuales, que son habitualmente
utilizados en la presentación y discusión de trabajos científicos, bien sea de
forma oral o escrita.
Programa
PARTE I: COMPUESTOS DE COORDINACIÓN

Lección I.1.-  Introducción a la Química de la Coordinación. Concepto y
Evolución. Nomenclatura y formulación de complejos. Propiedades generales de
los metales de transición. Números y geometrías de coordinación.

Lección I.2.- Isomería en los compuestos de coordinación. Tipos de isomería.
Isomería de Enlace. Estereoisomería. Determinación sistemática de
diastereoisómeros. Quiralidad en Química Inorgánica.

Lección I.3.- El enlace en los compuestos de coordinación. Teoría del campo
del cristal. Teoría de orbitales moleculares. El Modelo de Solapamiento
Angular. Factores energéticos que determinan el número y geometría de
coordinación.

Lección I.4.- Propiedades electrónicas. Desdoblamiento de niveles de
configuraciones monoelectrónicas. Términos multielectrónicos. Propiedades
espectroscópicas y magnéticas de los compuestos de coordinación.

Lección I.5.- Reacciones de los compuestos de coordinación. Reacciones de
transferencia electrónica; Mecanismos de esfera externa y de esfera interna.
Reacciones de sustitución de Ligandos: estudio según las diversas geometrías;
Mecanismos de reacción. Estudio de algunas Reacciones que tienen lugar sobre
los ligandos.

Lección I.6.- Introducción a la Química Organometálica. Regla del octete y de
los 18 electrones.  Organometálicos de elementos de los grupos principales.
Organometálicos de elementos de transición.

Lección I.7.-  Química Bioinorgánica: Algunos sistemas Biológicos.
Metaloporfirinas y sistemas relacionados. Proteínas Metal-Azufre y Fijación de
Nitrógeno. Otros sistemas Bioinorgánicos importantes.

PARTE II: SÓLIDOS INORGÁNICOS

Lección II.1.- Sólidos Inorgánicos: Características Diferenciales del Estado
Sólido. Sólidos Cristalinos y Amorfos. Tipos de Enlace en los Sólidos.
Clasificación Estructural de los Sólidos Inorgánicos. Técnicas de
Caracterización Estructural de los Sólidos Inorgánicos (Técnicas de Difracción
y Espectroscópicas).

Lección II.2.- Sólidos Iónicos. Concepto de Radio Iónico: Diversas Escalas de
Radios Iónicos. Revisión Crítica del Modelo de Enlace Iónico: Energía
Reticular. Ecuaciones para el cálculo de la energía reticular. El Modelo
Iónico en la discusión de propiedades termodinámicas de los sólidos
inorgánicos.

Lección II.3.- Aspectos Estructurales del Modelo Iónico: Principios
Fundamentales. Regla de la Relación de Radios: Utilidad y Limitaciones.
Descripción de los Tipos Estructurales más comunes entre los compuestos
iónicos binarios. Estructuras tipo perovskita, ilmenita y espinela: Ejemplos y
Aplicaciones Tecnológicas.

Lección II.4.-  "Desviaciones" al modelo de Enlace Iónico: Contribuciones al
Enlace no consideradas en el Modelo Iónico. Efectos del Campo del Cristal:
Consecuencias Energéticas y Estructurales; Ejemplos. Sólidos con enlace metal-
metal: tipos estructurales representativos. Fenómenos de covalencia en la
interacción catión-anión: Reglas de Fajans. Efectos Energéticos y
Estructurales.

Lección II.5.- Sólidos covalentes. Estudio particular de los compuestos tipo A
(N)B(8-N). Aproximaciones Semiempíricas al Estudio de la Estructura y Enlace
en Sólidos Inorgánicos que presentan un marcado carácter covalente.
Estudio particular de las sproximaciones de Sanderson, Mooser Pearson, y
Philips-van Vechten.

Lección II.6.- El Enlace en los Sólidos a través de la Mecánica Ondulatoria:
Modelos de Bandas. Conductividad Electrónica en Sólidos: Tipos de
comportamiento e interpretación según el modelo de Bandas. Estructura y Enlace
en los Metales. Aleaciones: Disoluciones Sólidas y Compuestos Intermetálicos
(Ejemplos).

Lección II.7.- Defectos Reticulares: Aspectos Termodinámicos y Estructurales.
Defectos Puntuales. Dislocaciones. Otros Defectos Reticulares. Influencia de
los Defectos Reticulares sobre las Propiedades Físicas y Químicas de los
Sólidos Inorgánicos.

Lección II.8.- Interacciones Débiles en Sólidos Inorgánicos. Enlaces por
Puente de Hidrógeno: influencia sobre la estructura y Propiedades de los
Sólidos Inorgánicos. Sólidos Moleculares: Fuerzas de Van der Waals. Criterios
Estructurales en la Definición de los Sólidos Moleculares: Radios
Covalentes y de Van der Waals.
Metodología
- Clases expositivas. En ellas, el profesor presentará de forma ordenada los
conceptos teóricos y hechos experimentales que permitan al alumno obtener una
visión global y comprensiva de la asignatura. Como apoyo, se proporcionará a
los alumnos copia del material docente utilizado por el profesor,
fundamentalmente transparencias. Este material estará disponible en la página
web de la asignatura.
- Seminarios dedicados a la resolución por los alumnos de ejercicios numéricos
y cuestiones que el profesor habrá anunciado con suficiente antelación. Los
ejercicios elegidos formarán parte de la colección a la que tendrán acceso los
alumnos, a través de internet, desde el inicio de la asignatura.
- Seminarios dedicados a la presentación por los alumnos, y posterior
discusión, de artículos científicos, escritos en inglés. Estos artículos,
seleccionados por el profesor, estarán disponibles en la página web de la
asignatura.
- Ejercicios de autoevaluación a través de internet, mediante el empleo del
programa Web-CT.
Criterios y Sistemas de Evaluación
La evaluación atenderá a los siguientes criterios:
1) Examen Final de la Asignatura: Consistirá en un único ejercicio escrito que
constará de dos partes, una relativa a Compuestos de Coordinación, y la otra a
Sólidos Inorgánicos. El examen podrá incluir: a) Cuestiones cortas de tipo
conceptual. b) Resolución de un cuestionario tipo WebCT, similar a los que se
generan en los ejercicios de autoevaluación que los alumnos tienen a su
disposición a través de internet. c) Resolución de ejercicios similares a los
que se discutirán en las clases prácticas. d) Desarrollo de un tema, en cuya
exposición, además de los contenidos concretos, se valorará la capacidad para
integrar bajo una perspectiva común distintos aspectos del temario. Este
examen será obligatorio para todos los alumnos matriculados. Sobre un
máximo de 10 puntos, se considerarán aprobados aquellos exámenes que alcancen
un mínimo de 5,0. La nota final se obtendrá promediando con igual peso las
calificaciones correspondientes a las dos partes de la asignatura (Compuestos
de Coordinación y Sólidos Inorgánicos). Si en alguna de ellas no se alcanzaran
los 5,0 puntos, solamente se considerarán aprobados aquellos exámenes en los
que la puntuación mínima de cualesquiera de las dos partes sea de 3,5 y la
nota final promedio resulte igual o superior a 5,0.
2) Al concluir cada una de las dos partes en las que se divide la asignatura,
los alumnos que lo deseen podrán realizar un ejercicio de auto-evaluación,
tipo WebCT, consistente en 10 cuestiones con 4 opciones de respuesta, de las
que sólo una es correcta. La calificación máxima que podrá obtenerse en cada
uno de los dos ejercicios será de 0,75 puntos (0,15 por cada respuesta
correcta que exceda de 5). La puntuación obtenida en los ejercicios de
autoevaluación (2x0,75=1,5, como máximo), podrá sumarse a la calificación del
examen final, si esta última es mayor o igual a 3,5. Si cumplidos los
requisitos citados, la suma de las calificaciones correspondientes al examen
final y a los dos ejercicios de autoevaluación fuera igual o superior a 5,0,
el alumno resultará aprobado.
3) La participación activa del alumno en la presentación y discusión de
artículos, ejercicios, o cualquier otra actividad programada durante el curso,
también será tenida en cuenta. En su reunión final de evaluación, los
profesores decidirán la calificación definitiva, corrigiendo eventualmente al
alza la nota a la que se hace referencia en el apartado 2. Si la participación
regular del alumno en las actividades llevadas a cabo durante el curso, y la
evaluación de las mismas así lo aconsejan, alumnos calificados con más de 4,0
puntos en el apartado 2, es decir, que además del examen final hubieran
realizado los dos ejercicios de autoevaluación, podrían resultar aprobados.
Igualmente en la reunión final de evaluación podría elevarse la calificación
de aprobado a notable, o de notable a sobresaliente, atendiendo al número y
calidad de las actividades contempladas en este apartado 3, en las que
determinado alumno pudiera haber participado.
Recursos Bibliográficos
PARTE I (COMPUESTOS DE COORDINACIÓN)
1.- QUÍMICA DE COORDINACIÓN. J.Ribas Gispert. Ed.Omega, Barcelona, 2000. BÁSICO
2.- QUÍMICA INORGÁNICA. K.F. Purcell, J.C.Kotz. Reverté, Barcelona, 1979.
3.- MODERN INORGANIC CHEMISTRY. W.L.Jolly. McGraw-Hill Book Company, 1984.
4.- INORGANIC CHEMISTRY. D.F.Shriver, P.W.Atkins y C.H.Langford. Oxford
University Press, 1990. (Capítulos 7, 10 y 19  y la Parte 4 ). LA VERSIÓN
ESPAÑOLA DE ESTA OBRA: Ed. Reverté, Barcelona (1998)
LA TERCERA EDICION DE ESTA OBRA (en inglés): Oxford University Press (1999)
5.- QUIMICA INORGANICA. A.G.Sharpe. Editorial Reverté, 1988.
6.- NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY. Recommendations 1990. Edited by
G.J.Leigh. Blackwell Scientific Pub.
7.- CHEMICAL APPLICATIONS OF GROUP THEORY. F.A.Cotton. John Wiley, 1990.
8.- INTRODUCCION A LA TEORIA DE GRUPOS PARA QUIMICOS. G.Davidson. Editorial
Reverté, 1979.
9.- PHYSICAL INORGANIC CHEMISTRY. A COORDINATION CHEMISTRY APPROACH.
S.F.A.Kettle. Oxford University Press, 1998.
10.-TRANSITION METAL CHEMISTRY. THE VALENCE-SHELL IN d-BLOCK CHEMISTRY.
M.Gerloch y E.C.Constable. VCH. 1994.
11.- CHEMISTRY OF THE ELEMENTS. Second Edition. N.N.Greenwood y A. Earnshaw.
Butterworth-Heinemann. 1997.
12.- ESSENTIALS OF INORGANIC CHEMISTRY 1 Y ESSENTIALS OF INORGANIC CHEMISTRY
2. D.M.P.Mingos, Oxford University Press, 1998.
13.- QUÍMICA INORGÁNICA. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA DE COORDINACIÓN, DEL ESTADO
SÓLIDO Y DESCRIPTIVA". G.E. Rodgers.  McGraw-Hill, Madrid, 1995.
14.- QUÍMICA ORGANOMETÁLICA. Didier Astruc. 1ª edición. Editorial Reverté 2003.
15.- CURSO DE INICIACIÓN A LA QUÍMCA ORGANOMETÁLICA. Gabino A.Carriedo Ule y
Daniel Miguel San José. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Oviedo.
1995.
16.- AN INTRODUCTION TO ORGANOMETALLIC CHEMISTRY. A.W.Parkins y R.C.Poller.
McMillan Pub. Ltd., 1986.
17.- BIOINORGANIC CHEMISTRY. R.W.Hay.Ellis Horwood Series in Inorganic
Chemistry. 1993.

PARTE II (SÓLIDOS INORGÁNICOS)
1."SOLID STATE CHEMISTRY. AN INTRODUCTION" (2nd. Ed.). L. Smart y E. Moore.
Chapman & Hall (1995)
2."BASIC SOLID STATE CHEMISTRY". A.R. West. John Wiley & Sons (1988)
3."INORGANIC CHEMISTRY" (3rd. Ed.). Capítulos: 2(2.9-2.11), 4, 17 y 18. D.F.
Shriver, P.W.Atkins y C.H. Langford. Oxford University Press (1999).
LA VERSIÓN ESPAÑOLA DE LA 2ª Edn: Ed. Reverté, Barcelona (1998)
4."INORGANIC CHEMISTRY. Principles of Structure and Reactivity" (4th. Ed.).
Capítulos: 4,7 y 8. J.E. Huheey, E.A. Keiter y R.L. Keiter. Collins College
Publishers (1993).
5."CRISTALES IÓNICOS, DEFECTOS RETICULARES Y NO ESTEQUIOMETRÍA".
N.N.Greenwood. Alhambra (1970)
6."SOLIDOS INORGÁNICOS". D.M. Adams. Alhambra (1986)
7."AN INTRODUCTION TO CRYSTAL CHEMISTRY (2nd. Ed.). R.C. Evans. Cambridge
University Press (1964)
8."INORGANIC STRUCTURAL CHEMISTRY". U. Müller. John Wiley&Sons (1993).
9."CHEMICAL BONDING IN SOLIDS". J.K. Burdett. Oxford University Press (1995).
10."QUÍMICA INORGÁNICA: Introducción a la Química de la Coordinación, del
Estado Sólido y Descriptiva". G.L. Rodgers. McGraw Hill Interamericana de
España (1995)
11."STRUCTURAL INORGANIC CHEMISTRY" (5th. Ed.). A.F. Wells. Oxford University
Press (1984).
12.ESSENTIAL TRENDS IN INORGANIC CHEMISTRY. D.M.P. Mingos. Oxford University
Press.Oxford (1998)
13.INORGANIC CHEMISTRY. An Industrial and Environmental Perspective. T.W.
Swaddle. Academic Press (1997)

Nota: Además de las obras mencionadas, durante el desarrollo del Curso podrá
hacerse referencia a otros textos, monografías, artículos, o páginas "web",
cuya lectura/visita se considere recomendable.

El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente.