Profesorado

Coordinador:
Pedro Sixto Valerga Jiménez
Otros Profesores de la asignatura:
Serafín Bernal Márquez
María del Carmen Puerta Vizcaíno
Manuel Jiménez Tenorio
Hilario Vidal Muñoz

Situación

Prerrequisitos

Los generales establecidos en el Plan de Estudios actual.

A partir del curso 2008-2009 la participación en en la experiencia de Plan
Piloto será obligatoria para todos los alumnos matriculados.

Contexto dentro de la titulación

La asignatura se imparte en cuarto curso de la Licenciatura en Química. Tiene
carácter cuatrimestral (Segundo Cuatrimestre) y posee una relación directa muy
importante con las asignaturas del Primer Ciclo correspondientes al área de
Química Inorgánica.

Recomendaciones

Aunque no es prerrequisito, resulta recomendable tener aprobadas las
asignaturas anteriores del área de Química Inorgánica, en especial la
asignatura de tercer curso: "Química Inorgánica".

Competencias

Competencias transversales/genéricas

Capacidad de análisis y de síntesis.
Capacidad de organización y planificación.
Habilidades de comunicación, tanto oral como escrita, en la lengua nativa.
Capacidad de comprensión de textos científicos escritos en inglés.
Capacidad para la solución de problemas relativos a información cuantitativa
y cualitativa.
Habilidades para obtención de información, tanto de fuentes primarias como
secundarias, incluyendo la obtención de información on-line.
Habilidades relacionadas con la tecnología de la información, tales como la
utilización de procesadores de texto, hojas de cálculo, introducción y
almacenamiento de datos, comunicación en Internet, etc.
Habilidades de estudio, necesarias para la formación continua y el desarrollo
profesional.
Capacidad de crítica y autocrítica.
Habilidad para trabajar de forma autónoma.
Sensibilidad hacia temas medioambientales.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  1. Capacidad para demostrar comprensión y conocimiento de los
  hechos, conceptos, principios y teorías esenciales relacionadas con
  los contenidos de la asignatura.
  2. Capacidad de análisis y síntesis.
  3. Habilidades para la solución de problemas relativos a
  información cuantitativa y cualitativa.

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  1. Capacidad para aplicar los conocimientos a la comprensión y
  la solución de problemas cualitativos y cuantitativos del entorno
  cotidiano.
  2. Habilidades en la evaluación, interpretación y síntesis de
  información y datos químicos.
  3. Habilidades en manejo de computadores y procesado de datos e
  información química.
  4. Habilidades de estudio, necesarias para la formación
  continua y el desarrollo profesional.
  

• Actitudinales:

  1. Habilidades para obtención de información, tanto de fuentes
  primarias como secundarias, incluyendo la obtención de información
  on-line.
  2. Habilidades interpersonales, relativas a la capacidad de
  relación con otras personas y de integración en grupos de trabajo.
  3. Habilidades para presentar material científico y argumentos
  a una audiencia informada, tanto en forma oral como escrita.
  4. Capacidad de crítica y autocrítica.
  5. Habilidad para trabajar de forma autónoma.
  

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. PROGRAMA TEÓRICO

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. Caracterización
Estructural de los Sólidos Inorgánicos (Técnicas Espectroscópicas y de
Difracción).

Lección II.2. Sólidos Iónicos. Concepto de Radio Iónico: Diversas Escalas de
Radios Iónicos. Revisión Crítica del Modelo de Enlace Iónico: Energía
Reticular. Diversas ecuaciones para el cálculo de la energía reticular.
Aproximación de Kapustinski: Radios termoquímicos. Aplicación del Modelo de
Enlace Iónico a la discusión de propiedades termodinámicas de los sólidos
inorgánicos: Estabilidad de distintos estados de oxidación de un elemento;
Evolución de la entalpía estándard de formación en series de compuestos
análogos; Estabilidad térmica de oxosales; Solubilidad de sales iónicas.

Lección II.3. Aspectos Estructurales del Modelo Iónico: Principios
fundamentales. Regla de la Relación de Radios: Utilidad y limitaciones.
Descripción de algunos 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: Factores que afectan a
la Estructura y Enlace en los Sólidos Inorgánicos no considerados 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
ANB8-N. Aproximaciones Semiempíricas al estudio de la Estructura y Enlace en
Sólidos Inorgánicos que presentan un marcado carácter covalente. Modelo de
Sanderson. Diagramas de Mooser Pearson. Aproximación de Philips y van Vechten:
Factor de ionicidad.

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 Físico-Químicas de los Sólidos
Inorgánicos.

Lección II.8. Criterios Estructurales en la Definición de los Sólidos
Moleculares: Radios Covalentes y de Van der Waals Interacciones Débiles en
Sólidos Inorgánicos. Sólidos con Enlaces por Puente de Hidrógeno: Aspectos
Estructurales e Influencia sobre sus Propiedades Generales. Sólidos
Moleculares: Fuerzas de Van der Waals.

Actividades

- Estudio y presentación oral de trabajos científicos (propuestos en seminarios
de actividades).
- Búsqueda de información sobre temas propuestos por los profesores (o
acordados con ellos), preparación y presentación de memoria resumen por escrito.
- Trabajos a realizar directamente por los alumnos en el aula virtual o
mediante los medios informáticos.

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 de la
Plataforma de Campus Virtual de la Universidad de Cádiz.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total):

• Clases Teóricas: 42  
• Clases Prácticas: 30  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas:  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 18  
  • Sin presencia del profesorado:  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 92.2  
  • Preparación de Trabajo Personal: 30.3  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 4  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal): 6  

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

La evaluación atenderá a los siguientes criterios:
Apartado 1)
Examen Final de la Asignatura (valor del 70%): 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 de
elección entre varias respuestas, 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.
Apartado 2)
La asistencia regular a clase representará hasta un máximo del 10% de la
calificación final siempre y cuando en el apartado 1 se haya alcanzado
un mínimo de 4 puntos sobre 10.
Apartado 3)
La evaluación continuada de las actividades del alumno en la presentación y
discusión de artículos, ejercicios, o cualquier otra actividad programada
durante el curso, así como los controles periódicos de cuestiones de respuesta
múltiple o bien de respuesta VERDADERA ó FALSA, representarán hasta un máximo
del 20%, siempre y cuando hayan alcanzado en el apartado 1 una calificación de
3.5 sobre 10.
4) Calificación Global
Los profesores de la asignatura en la reunión de evaluación final considerarán
la calificación global definitiva dentro de las reglas generales aquí
expresadas. En resumen, si se puntuan sobre 10 cada uno de los apartados y,
teniendo en cuenta las condiciones limitantes anteriormente expresadas, la
fórmula a aplicar para la calificación numérica final será

NOTA GLOBAL = 0.7 Nota(Aptdo.1) + 0.1 Nota (Aptdo.2) + 0.2 Nota (Aptdo.3)

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)

II.1. "SOLID STATE CHEMISTRY. AN INTRODUCTION" (3rd. Ed.). L. E. Smart, y E. A.
Moore. Taylor and Francis, CRC Press (2005)
II.2. "BASIC SOLID STATE CHEMISTRY". A.R. West. John Wiley & Sons (1988)
II.3. "INORGANIC CHEMISTRY" (4th. Ed.). D.F. Shriver, P.W. Atkins, T.L.
Overton, J.P. Rourke, M.T. Weller, y F.A. Armstrong. ISBN: 0-19-926463-5.
Oxford University Press (2006). Se recomienda la lectura de los capítulos: 3
(Completo), 13 (completo), 23 (Completo), y 24 (Completo).LA VERSIÓN ESPAÑOLA
DE LA 2ª Ed.: Reverté, Barcelona (1998)
II.4. "INORGANIC CHEMISTRY" (2nd. Ed.). C.E. Housecroft, y A.G. Sharpe; Pearson
Education Limited (2005). VERSIÓN ESPAÑOLA, ISBN 10: 84-205-4847-2, Pearsons
Educación S.A., Madrid (2006). Se recomienda la lectura de los capítulos: 5
(Completo), 6 (Apartado 6.9), y 27 (Completo).
II.5. "INORGANIC CHEMISTRY. Principles of Structure and Reactivity" (4th. Ed.).
J.E. Huheey, E.A. Keiter y R.L. Keiter. Collins College Publishers (1993). Se
recomienda la lectura de los capítulos: 4 (Completo), 7 (Completo) y 8
(Completo)
II.6. "CRISTALES IÓNICOS, DEFECTOS RETICULARES Y NO ESTEQUIOMETRÍA". N.N.
Greenwood. Alhambra (1970)
II.7. "SOLIDOS INORGÁNICOS". D.M. Adams. Alhambra (1986)
II.8. "INORGANIC STRUCTURAL CHEMISTRY". U. Müller. John Wiley&Sons (1993)
II.9. "CHEMICAL BONDING IN SOLIDS". J.K. Burdett. Oxford University Press
(1995).
II.10. "QUÍMICA INORGÁNICA: Introducción a la Química de la Coordinación, del
Estado Sólido y Descriptiva". G.L. Rodgers. McGraw Hill Interamericana de
España (1995.
II.11. "STRUCTURAL INORGANIC CHEMISTRY" (5th. Ed.). A.F. Wells. Oxford
University Press (1984).
II.12. ESSENTIAL TRENDS IN INORGANIC CHEMISTRY. D.M.P. Mingos. Oxford
University Press. Oxford (1998)
II.13. ESSENTIALS OF INORGANIC CHEMISTRY 2. D.M.P. Mingos. Oxford University
Press (1998).
II.14. INORGANIC CHEMISTRY. Gary Wulfsberg. University Science Books (2000).
II.15. INORGANIC CHEMISTRY. An Industrial and Environmental Perspective. T.W.
Swaddle. Academic Press (1997)
II.16. "REACTIONS AND CHARACTERIZATION OF SOLIDS". S.E. Dann. The Royal Society
of Chemistry. Cambridge (2000)
II.17. http://www.chem.ox.ac.uk/icl/heyes.html (Curso sobre Sólidos Inorgánicos
de acceso libre en Internet)

Nota: Además de las obras mencionadas, durante el desarrollo del curso podrá
hacerse referencia a otros textos, monografías o artículos, cuya lectura se
considere recomendable.


ALGUNOS ARTÍCULOS DE LECTURA RECOMENDADA:

"A TETRAHEDRON OF BONDING"; M. Laing; Ed. Chem., p. 160-163, Nov. 1993
"ONE DIMENSIONAL K2[Pt(CN)4]Br0.3.3H2O"; S.T. Masuo, J.S. Miller, E.
Gebert, y A.H. Reis; J. Chem. Ed., 59 (5), 361-362 (1982)
"SOME SIMPLE AX AND AX2 STRUCTURES"; A.F. Wells; J. Chem. Ed., 59 (8),
630-6333 (1982)