Profesorado

Coordinador:
Pedro Sixto Valerga Jiménez
Otros Profesores de la asignatura:
María del Carmen Puerta Vizcaíno
Manuel Jiménez Tenorio
José Antonio Pérez Omil
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 entre el 5 y el 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 25%, 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) + 0.05 Nota (Aptdo.2) + 0.25 Nota
(Aptdo.3)

Recursos Bibliográficos

PARTE I (COMPUESTOS DE COORDINACIÓN)

1.- QUÍMICA DE COORDINACIÓN. J.Ribas Gispert. Ed.Omega, Barcelona,
2000. BÁSICO
2.- NOMENCLATURA DE QUÍMICA INORGÁNICA: RECOMENDACIONES DE LA IUPAC DE 2005
Miguel A. Ciriano y Pascual Román Polo.Editorial: Prensas Universitarias
de Zaragoza, junio 2007.

3.- QUÍMICA INORGÁNICA. K.F. Purcell, J.C.Kotz. Reverté, Barcelona,
1979.
4.- MODERN INORGANIC CHEMISTRY. W.L.Jolly. McGraw-Hill Book Company,
1984.
5.- 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)
6.- QUIMICA INORGANICA. A.G.Sharpe. Editorial Reverté, 1988.
7.- NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY. Recommendations 1990.
Edited by G.J.Leigh. Blackwell Scientific Pub. Nomenclature of Inorganic
Chemistry, IUPAC Recommendations 2005, N.G. Connelly, T. Damhus, R.M.
Hartshorn and A.T. Hutton, The Royal Society of Chemistry, 2005
8.- CHEMICAL APPLICATIONS OF GROUP THEORY. F.A.Cotton. John Wiley,
1990.
9.- INTRODUCCION A LA TEORIA DE GRUPOS PARA QUIMICOS. G.Davidson.
Editorial Reverté, 1979.
10.- PHYSICAL INORGANIC CHEMISTRY. A COORDINATION CHEMISTRY APPROACH.
S.F.A.Kettle. Oxford University Press, 1998.
11.-TRANSITION METAL CHEMISTRY. THE VALENCE-SHELL IN d-BLOCK
CHEMISTRY. M.Gerloch y E.C.Constable. VCH. 1994.
12.- CHEMISTRY OF THE ELEMENTS. Second Edition. N.N.Greenwood y A.
Earnshaw. Butterworth-Heinemann. 1997.
13.- ESSENTIALS OF INORGANIC CHEMISTRY 1 Y ESSENTIALS OF INORGANIC
CHEMISTRY 2. D.M.P.Mingos, Oxford University Press, 1998.
14.- QUÍMICA INORGÁNICA. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA DE COORDINACIÓN,
DEL ESTADO SÓLIDO Y DESCRIPTIVA". G.E. Rodgers.  McGraw-Hill, Madrid,
1995.
15.- QUÍMICA ORGANOMETÁLICA. Didier Astruc. 1ª edición. Editorial
Reverté 2003.
16.- 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.
17.- AN INTRODUCTION TO ORGANOMETALLIC CHEMISTRY. A.W.Parkins y
R.C.Poller. McMillan Pub. Ltd., 1986.
18.- 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)