KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

1

CURSO 2º DENOMINACION: Ingeniería Química PROFESORES: D. Jose Carlos de la Cal del Río, Dña. Mª Lourdes Cantón Ortiz de Pinedo. TIPO DE EXAMEN: Escrito CARACTER: Troncal DURACION: Anual CREDITOS: Teóricos:6 Prácticos: 3 Totales: 9 OBJETIVOS GENERALES: Que el alumno adquiera destreza en la realización de balances de materia, energía y cantidad de movimiento, así como que entre en contacto con conceptos de la ingeniería de las reacciones químicas, fundamentales para la aplicación de la química aprendida en la carrera al mundo de la industria. PROGRAMA TEORICO Sistemas de unidades 1.- Introducción. Objeto y estructura de la Ingeniería Química. Descripción de un proceso químico-industrial. 2.- Operaciones básicas de los procesos químicos. Concepto de operación básica. Concepto de mecanismo controlante. Clasificación de las operaciones básicas. Operaciones continuas, discontinuas y semicontinuas. 3.- Introducción a los fenómenos de transporte. Generalidades. Mecanismos de transporte molecular y turbulento. Ecuaciones en transporte molecular: leyes de Newton, Fourier y Fick. Transporte turbulento. Interfases y concepto de capa límite. Coeficientes de transporte individuales y globales. 4.- Balances de materia. Operaciones básicas de transferencia de materia. Balance macroscópico vs microscópico. Balance de materia macroscópico: en régimen estacionario y no estacionario; con y sin reacción química. Equilibrio entre fases: líquido-vapor y líquido-gas. Transporte de materia: difusión molecular. Estado estacionario: película estancada. Contradifusión no equimolecular Destilación en mezclas binarias. Destilación flash. Destilación diferencial abierta. Rectificación contínua: columna de platos, análisis de McCabe-Thiele, relación de flujo, extracción de corrientes lateralesd, eficacia de plato.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

2

5.- Balances de energía. Intercambiadores de calor. Formas de expresión de la energía. Balances de energía macroscópicos: expresión general. Balances entálpicos. Balance en estado no estacionario y en estado estacionario. Mecanismos de transmisión de calor. Conducción de calor. Transmisión de calor por convección. Coeficientes de transmisión de calor por convección. Introducción a los intercambiadores de calor. Intercambiadores de calor de doble tubo 6.- Introducción al flujo de fluidos. Operaciones basadas en el flujo de fluidos. Viscosidad de fluidos. Flujo laminar y turbulento. Factor de fricción. Ecuaciones básicas en el flujo interno de fluidos. Flujo de fluidos compresibles. Potencia necesaria para el flujo. Medida de caudales. 7.- Introducción a la ingeniería de la reacción química. Conceptos de termodinámica: calor de reacción , equilibrio químico. Velocidad de reacción y ecuación cinética. Clasificación de las reacciones químicas. 8.- Reactores químicos. Diseño de reactores ideales. Reactor discontinuo. Reactor de mezcla perfecta. Reactor tubular. Comparación y asociación de reactores.

BIBLIOGRAFIA Introducción a la Ingeniería Química. G. Calleja Pardo. Ed. Síntesis. 1999. Introducción a la Ingeniería Química. W.L. Badger, J.T. Banchero. Ediciones del Castillo. 1974. Introducción a la Ingeniería Química. E.V. Thompson, W.H. Ceckler. McGraw-Hill Latinoamericana. 1979. Curso de Ingenería Química. J. Costa López. Ed. Reverté.1994. “Ingeniería Química” E. Costa Novella. Ed. Alhambra Universidad. 1985. “Fenómenos de transporte” R.B. Bird. Ed. Reverté. 1973. “Operaciones básicas de la Ingeniería Química.” W.L. McCabe, J.C. Smith. Ed. Reverté. 1972. “Ingeniería de las reacciones químicas.” O. Levenspiel. Ed. Reverté. 1974.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

3

CURSO 2° DENOMINACION: Química Física PROFESORES: Dña. Mª Carmen González Calleja, D. Fernando Zamora Gabaldón TIPO DE EXAMEN: Escrito de cuestiones teóricas y problemas CARACTER: Troncal DURACION: Anual CREDITOS: Teóricos: 7 Prácticos: 2 Totales: 9 OBJETIVOS GENERALES: La Química Física es una disciplina que trata de introducir al alumno en el aprendidaje de los conceptos ligados al átomo y a las moléculas para la comprensión de sus estructuras y su reactividad. Este planteamiento se fundamentará en las correspondientes teorías mecanocuánticas. Se recurrirá a las leyes cinéticas para justificar y aprender a formular los mecanismos de reacción. Como un caso particular, se aplicarán estos conocimientos a los fenómenos y reacciones que tienen lugar en las disoluciones electrolíticas. PROGRAMA TEORICO 1.- Introducción al mundo atómico-molecular Origen de la mecánica cuántica. Energía de la radiación. Hipótesis de De Broglie. Principio de incertidumbre. 2.- Mecánica cuántica de una partícula Operadores y mecánica cuántica. La ecuación de Schrödinger. Partícula en una caja. Rotor rígido. 3.- Aplicaciones de la mecánica cuántica a sistemas químicos El átomo de hidrógeno. El spín del electrón. Sistemas polielectrónicos. 4.- Cinética formal Introducción. Velocidad de reacción. Orden de reacción. Constante de velocidad. Ecuaciones integradas de velocidad. Tiempo de vida media. Ecuación de Arrhenius. 5.- Mecanismos de reacción Reacciones reversibles. Reacciones consecutivas. Reacciones en cadena. Ejemplos de mecanismos. Reacciones en cadena ramificada. Reacciones muy rápidas. 6.- Cinética de reacciones catalizadas Catálisis homogénea. Mecanismo general. Ley de velocidad. Catálisis ácido-base. Catálisis heterogénea. Mecanismo general.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

4

7.- Cinética molecular Teoría de Colisiones. Ecuación de velocidad para reacciones bimoleculares. Teoría de velocidades absolutas de reacción. Relación con las funciones termodinámicas y con los parámetros de Arrhenius. 8.- Reacciones en disolución y reacciones heterogéneas Reacciones en disolución. Reacciones iónicas. Efecto salino primario. Mecanismo de las reacciones superficiales. 9.- Fotoquímica Reacciones con luz. Leyes de la fotoquímica. Rendimiento cuántico. Reacciones fotolíticas. Reacciones fotosensibles. Estado fotoestacionario. 10.- Conducción eléctrica en disoluciones electrolíticas Unidades eléctricas. Leyes de Faraday. Medida de la conductividad. Conductividad en electrolitos fuertes. Conductividad en electrolitos débiles. Conductividad iónica. Indice de transporte iónico. 11.- Conducción eléctrica en sólidos Conducción en metales. Polarización de la materia. Momento dipolar de una molécula. Polarizabilidad. Refracción molar. 12.- Reacciones electródicas Electrolisis y polarización. Sobretensión. Relación corriente-potencial. Metodología Una vez explicado cada tema, los alumnos resolverán, individualmente y por escrito, cuestiones y problemas, que serán corregidos y comentados con posterioridad. BIBLIOGRAFÍA "Fisicoquímica". G.W. Castellán. Ed. Addison Wesley Iberoamericana "Química-Física" I y II. M. Díaz Peña y A. Roig Muntaner. Ed. Alhambra "Fisicoquímica" I y II. I.N. Levine. Ed. McGraw-Hill Latinoamericana "Fisicoquímica". P.W. Atkins. Ed. Addison Wesley Iberoamericana "Química Física" A.W. Adamson Ed. Reverté "Química Física" I y II W.J. Moore. Ed. Urmo "Cinética de reacciones" K.J. Laidler- Ed Alhambra. "Fisicoquímica Problemas y Soluciones". L.C. Labowitz y J.S. Arents. Editorial AC "Problemas de Química Física". A.W. Adamson. Ed. Reverté

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

5

CURSO 2º DENOMINACION: Química Inorgánica PROFESOR: Dña. Victoria García Villaseca y Dña. Montserrat Barquín Muga. TIPO DE EXAMEN: Escrito CARACTER: Troncal DURACION: Anual CREDITOS: Teóricos: 6T+1A Prácticos: 2 Totales: 9 OBJETIVOS GENERALES: Proporcionar al alumno un estudio sistemático de la química descriptiva de los elementos químicos y sus compuestos. Para ello es necesaria la base de modelos y conceptos desarrollados en asignaturas anteriores, en especial todo lo relacionado con el enlace químico y la estructura de los compuestos y los criterios ácido-base y redox. Se dedica un espacio reducido a los metales de transición, ya que el estudio de gran parte de sus compuestos corresponde a la asignatura de Química Inorgánica Avanzada (troncal en 4º curso). PROGRAMA 1.- Introducción a la Química Inorgánica descriptiva Características químicas de los elementos en función de su posición en la Tabla Periódica. Metales y no metales. 2.- Nomenclatura en Química Inorgánica Criterios generales. 3.- Reacciones redox Potencial de reducción. Potencial redox. Diagramas de Latimer. Diagramas de Frost. 4.- Hidrógeno Isótopos. Iones que forma. Propiedades y obtención. Reactividad. Aplicaciones. Hidruros: clasificación y características generales. 5.- Grupo 17: Halógenos Propiedades. Iones haluro. Obtención. Reactividad. Aplicaciones. Haluros: clasificación y características generales. Combinaciones interhalogenadas. 6.- Grupo 16. Características generales del grupo. Oxígeno: propiedades, obtención, reactividad. Ozono. Oxidos: clasificación y características generales. Estudio del agua y del peróxido de hidrógeno. Peróxidos, superóxidos y ozónidos. 7.- Combinaciones oxigenadas de los halógenos óxidos, oxoácidos y oxosales.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

6

8.- Grupo 16: Azufre, Selenio, Teluro y Polonio Propiedades. Formas alotrópicas. Obtención y comportamiento químico. Aplicaciones. Hidruros . Haluros y oxoahaluros. Oxidos, oxoácidos y oxosales. Calcogenuros: características generales. 9.- Grupo 15. Características generales del grupo. Nitrógeno: propiedades, obtención, comportamiento químico, aplicaciones. Nitruros. Hidruros: estudio del amoníaco. Haluros. Oxidos, oxoácidos y oxosales. 10.- Grupo 15: Fósforo, Arsénico, Antimonio y Bismuto Propiedades. Alotropía. Obtención. Reactividad. Aplicaciones. Hidruros. Haluros y oxohaluros. Oxidos, oxoácidos y oxosales. 11.- Grupo 14. Características generales del grupo. Carbono: formas alotrópicas, propiedades, obtención, reactividad y aplicaciones. Haluros. Combinaciones oxigenadas. Carburos. Compuestos de grafito. 12.- Grupo 14: Silicio, Germanio, Estaño y Plomo Propiedades. Alotropía. Obtención. Reactividad. Aplicaciones. Hidruros. Haluros. Combinaciones oxigenadas: sílice y silicatos. 13.- Grupo 13. Características generales del grupo. Estudio del Boro. Formas alotrópicas. Propiedades. Obtención. Reactividad. Boruros. Boranos y compuestos relacionados. Haluros. Combinaciones oxigenadas. Compuestos con enlace B-N. 14.- Grupo 18: Gases nobles Propiedades. Obtención. Aplicaciones. Estudio de sus compuestos. 15.- Metales Propiedades generales. Estado natural. Métodos generales de obtención. Consideraciones termodinámicas. Diagramas de Ellingham. Purificación de metales. 16.- Grupos 1 y 2: Elementos alcalinos y alcalinotérreos Estudio de los elementos. Estado natural y obtención. Reactividad. Aplicaciones. 17.- Grupo 13: Aluminio, Galio, Indio y Talio Estudio de los elementos. Estado natural y obtención. Reactividad. Aplicaciones. 18.- Elementos de transición Características generales. Estados de oxidación. Comparación entre los elementos de la primera serie y los de la segunda y tercera series.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

7

19.- Compuestos de coordinación Aspectos generales. Tipos de ligandos. Isomería. Introducción a la Teoría del Campo del Cristal. Reacciones. 20.- Grupos 11 y 12 Características generales. Estado natural y obtención. Reactividad. Aplicaciones. 21.- Elementos lantánidos y actínidos Propiedades. Obtención. Estados de oxidación. Compuestos. BIBLIOGRAFIA • Inorganic Chemistry (4ª ed.). P. Atkins. T. Overton, J. Rourke, M. Weller, F. Armstrong. Oxford University Press. 2006. • Química Inorgánica (2ª ed). C. E. Housecroft, A. G. Sharpe. Pearson Prentice Hall. 2005. • Química Inorgánica Descriptiva (2ª ed). G. Rayner-Canham. Addison Wesley. 2000. • Química Inorgánica. L. Beyer, V. Fernández Herrero. Ed.Ariel. 2000. • Química Inorgánica (2ª ed). E. Gutiérrez Ríos. Reverté. 1984. • Formulación y Nomenclatura de Química Inorgánica. Normas IUPAC. J.A. García Pérez, J.M. Teijón Rivera. Ed. Tebar Flores. 1993. • Formulación y Nomenclatura Química Inorgánica (14ª ed). W.R. Peterson. EDUNSA. 1990. • Introduction to Modern Inorganic Chemistry (6ª ed.). K. M. Mackay, R. A. Mackay, W. Henderson. Nelson Thornes Ltd 2002. Chemistry of the Elements, H. Greenwood, A. Earnshow, Butterworth-Heinemann, Oxford, 1997.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

8

CURSO 2° DENOMINACION: Experimentación en Síntesis Química Inorgánica I PROFESORES: Dña. Victoria García Villaseca. TIP DE EXAMEN: Teórico y práctico CARACTER: Troncal DURACION: Cuatrimestral (2º) CREDITOS: Teóricos: - Prácticos:4,5 Totales:4,5 OBJETIVOS GENERALES: En esta asignatura se pretende iniciar al alumno en el trabajo experimental de la síntesis y caracterización de sustancias inorgánicas. Se trata de que se familiarice con las cuestiones básicas de trabajo experimental y con los procedimientos más sencillos de obtención de elementos y compuestos inorgánicos, poniendo especial interés en la justificación de las reacciones que en ellos tienen lugar. Los procedimientos que suponen una mayor complejidad experimental son objeto de la asignatura "Experimentación en Síntesis Química Inorgánica II" (troncal en 3er curso). PROGRAMA 1.- Nociones generales. Normas de seguridad. Método de trabajo: diario de laboratorio y elaboración de la memoria. Descripción y uso del material. Operaciones diversas: pesada, calefacción, evaporación de disolvente, filtración, calcinación y secado de material y de productos. 2.- Disoluciones acuosas. Medida de la riqueza de ácidos y bases comerciales. Preparación de disoluciones a partir de los mismos. Preparación de disoluciones de sólido en líquido. 3.- Precipitación. Rendimiento de un procedimiento. Criterios para calcularlo. 4.- Técnicas de purificación: recristalización, sublimación y cristalización fraccionada. 5.- Ensayos diversos sobre reactividad de elementos y compuestos. 6.- Procesos de reducción. Obtención de metales. Reducción con carbón. 7.- Preparación de sales dobles. 8.- Preparación de algunos compuestos de boro y plomo. BIBLIOGRAFIA Experimentación en Síntesis Química Inorgánica I. Guión de Laboratorio preparado para la asignatura. E. Gutiérrez Ríos, “Química Inorgánica”, Reverté (2a ed. rev.) (1988) R. Chang, “Química”, McGraw-Hill (6ª ed.) (1999) Química Analítica Cuantitativa (13ª ed). F. Burriel, S. Arribas, F.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

9

Lucena, J. Hernández. Ed. Paraninfo. 1989. CRC Hanbook of Chemistry and Physics (55ª ed). CRC press. 1974. M. J. Insausti, “Manual de experimentación básica en química”, Universidad de Valladolid (1999) M. Fernández, “Operaciones de laboratorio en Química”, Anaya (2004) A. Navarrete, “La resolución de problemas en química”, Anaya (2004)

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

10

CURSO 2° DENOMINACION: Experimentación en Síntesis Química Orgánica I PROFESOR: Dña. Ana J. Arrieta Ayestarán, D. Fernando P. Cossío Mora. TIP DE EXAMEN: Escrito CARACTER: Troncal DURACION: Cuatrimestral (1º) CREDITOS: Teóricos: 0 Prácticos:4,5 Totales:4,5 OBJETIVOS GENERALES: 1.- Conocer las normas de seguridad de obligado cumplimiento en un laboratorio de Química Orgánica. 2.- Saber utilizar el material de laboratorio, los disolventes y los reactivos. 3.- Llevar a cabo algunas reacciones orgánicas sencillas. 4.- Aprender a obtener productos puros. 5.- Aprender a identificar sustancias orgánicas mediante métodos cromatográficos. PROGRAMA 1.- Normas de seguridad y buenas prácticas (GLP) en un laboratorio de Química Orgánica Normas de un adecuado comportamiento en el laboratorio. Material de seguridad: Extintores, etiquetas y símbolos. Recomendaciones en caso de accidente. Desactivación y eliminación de residuos. 2.- Material de un laboratorio de Química Orgánica Material de vidrio y de metal. Equipos y aparatos de uso frecuente: Trompa de agua, Bomba de vacío, rotavapor, Línea de gas inerte, Línea de Schlenk, balanza. 3.- Disolventes y reactivos de uso común en un laboratorio de Química Orgánica Características de los disolventes de uso corriente. Riesgos de los disolventes orgánicos. Disolventes anhidros. Almacenamiento de reactivos. Manejo de reactivos. Reactivos higroscópicos. Reactivos oxidables o inestables. 4.- Reacciones en un laboratorio de Química Orgánica Agitación, adición de reactivos, calefacción y enfriamiento. Montajes experimentales. Reacciones bajo atmosfera inerte. Montajes especiales: eliminación azeotrópica de agua, hidrogenación catalítica, reacciones con amoniaco líquido, reacciones fotoquímicas, reacciones con organometálicos.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

11

5.- Extracción y lavado Aislamiento del producto deseado. Extracción líquido-líquido. Lavado de disoluciones orgánicas. Extracción ácido-base. Emulsiones. Extracciones en continuo. 6.- Secado y filtración Eliminación de restos de agua de compuestos orgánicos sólidos y líquidos. Eliminación de trazas de disolvente. Filtración: por gravedad, a presión reducida, sobre celita, bajo atmosfera inerte. 7.- Destilación Fundamento teórico. Destilación de un líquido puro. Destilación de mezclas. Azeótropos. Destilación sencilla. Destilación fraccionada. Destilación a vacío. Destilación en horno de bolas. Destilación bajo atmosfera inerte. Destilación en corriente de vapor. 8.- Cristalización y sublimación Cristalización: elección del disolvente. Cristalización en mezclas de disolventes. Medición del punto de fusión. Sublimación. 9.- Cromatografía Tipos de cromatografía. Cromatografía de adsorción: fase estacionaria y fase móvil, Retención. Cromatografía analítica en capa fina. Cromatografía en columna. Cromatografía de partición. Cromatografía de intercambio iónico. BIBLIOGRAFIA -“Técnicas experimentales en Síntesis Orgánica” M.A. MARTINEZ GRAU, A.G. CSÁKŸ , Editorial Síntesis. 2001. -“Multiscale operational organic chemistry: a problem-solving approach to the laboratory course” J.W. LEHMAN, 2001.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

12

CURSO 2° DENOMINACION: Química Orgánica PROFESORES: D. Enrique Gomez Bengoa TIPO DE EXAMEN: Escrito CARACTER: Troncal DURACION: Anual CREDITOS: Teóricos: 7 Prácticos: 2 Totales: 9 OBJETIVOS GENERALES: 1.- Identificar estructuralmente los grupos funcionales orgánicos principales. 2.- Representar cualitativamente los orbitales moleculares de los tipos principales de moléculas orgánicas. 3.- Conocer las propiedades espectroscópicas fundamentales de los grupos funcionales orgánicos. 4.- Saber relacionar la reactividad, las propiedades físicas y la estructura química de las moléculas orgánicas. 5.- Conocer los mecanismos de las reacciones orgánicas fundamentales (etapas, intermedios, …etc.) 6.- Dominar las reglas de quimio, regio y estereoselectividad de las reacciones orgánicas principales. 7.- Proponer síntesis de moléculas orgánicas a partir de otras moléculas más sencillas. PROGRAMA TEORICO I.- DETERMINACION DE LAS ESTRUCTURAS ORGANICAS 1.- Espectroscopías ultravioleta-visible e infraroja Introducción.- Espectro electromagnético. Niveles de energía y técnicas espectroscópicas.- Espectroscopía ultravioleta y visible.- Transiciones electrónicas en moléculas orgánicas.- Grupos cromóforos.- Sistemas conjugados.- Espectroscopía infraroja (IR). Vibración y deformación de los enlaces químicos.- Zonas funcional y dactiloscópica del espectro de IR. 2.- Resonancia magnética nuclear (R.M.N.) y espectrometría de masas (E.M) Propiedades magnéticas de los núcleos.- Desplazamiento químico de los núcleos 1H y 13C - Integración- Acoplamiento spin-spin.- Protones equivalentes.- Espectrometría de masas: ionización y separación de iones.- Relación masa/carga.- Fragmentación.-

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

13

II.- HIDROCARBUROS Y GRUPOS FUNCIONALES 3.- Alcanos y cicloalcanos Estructura- Ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Obtención: gas natural y petróleo.- Síntesis: Hidrogenación de alquenos.- Reducción de haluros de alquilo- Acoplamiento C-C de alquil haluros- Reacciones: reacciones de sustitución.- Otras reacciones.- Cicloalcanos- Estabilidad- Síntesis: ciloadición de alquenos.- Ciclopropanación de Simmons-Smith.- Reacciones: reacciones de sustitución en cicloalcanos- Reacciones de adición en anillos pequeños. 4.- Haluros alifáticos Estructura.- Ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Obtención industrial.- Síntesis: Halogenación de alcoholes.- Sustitución de Filkenstein- Adición de haluros de hidrógeno en alcanos.- Reacciones: reacciones de sustitución nucleófila y eliminación. Reacciones de sustitución nucleófila alifática.- Cinética y mecanismos.- Estereoquímica de las reacciones SN1 y SN2.- Efectos estructurales y del disolvente.- SN1 vs SN2.- Reacciones de eliminación.- Mecanismos, estereoquímica y orientación- Competencia sustitución-eliminación.- Compuestos organometálicos a partir de haluros de alquilo.- Organolíticos y reactivos de Grignard. 5.- Alcoholes Estrtuctura.- Ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- El enlace por puentes de hidrógeno.- Obtención industrial.- Síntesis: Hidratación de alquenos.- Hidroboración-oxidación.- Síntesis de Grignard.- Hidrólisis de haluros de alquilo- Reducción de aldehídos y cetonas.- Reacciones: reactividad general de los alcoholes.- Reacciones ácido-base.- Formación de ésteres.- Reacciones de desoxigenación.- Reacción de Mitsunobu.- Deshidratación- Oxidaciones.- Asistencia anquimérica.- Oxidaciones selectivas.- Esterificación de Fischer.- Sililación de alcoholes (protección).- Compuestos polihidroxilados.- Dihidroxilación de alquenos.- Formación de acetales (protección).- Degradación de 1,2-dioles.- Transposición pinacolínica. 6.- Esteres y epóxidos Estructura.- Ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Síntesis: Deshidratación de alcoholes.- Síntesis de Williamson.- Reacciones: Ruptura en medio ácido- Formación de hidroperóxidos.- Eteres cíclicos.- Epóxidos-

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

14

Obtención- Síntesis de Darzens.- Reactividad.- Adiciones básica y ácida.- Silil éteres en la protección de alcoholes. 7.- Alquenos Estructura.- Ejemplos representativos.- Isomería geométrica.- Propiedades físicas y espectroscópicas.- Estabilidad.- Obtención industrial.- Síntesis: Reacciones de eliminación y clasificación: E1cB, E2, E1.- Síntesis de Stille.- Reacciones: Reacciones de adición elctrófila: AdE.- Adición de ácidos.- Regla de Markovnikof.- Hidratación.- Adición de halógenos.- Formación de halohidrinas.- Hidrogenación.- Adición de radicales libres.- Hidroboración de Brown.- Aplicaciones.-Oximercuriación-desmercuriación.- Hidroxilación y formación de epóxidos- Ozonolisis.- Polimerización.- Metátesis de alquenos. 8.- Polienos Estructura.- Ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Clasificación.- Dienos conjugados.- Resonancia.-Estabilidad.- Síntesis: Síntesis de Suzuki. Reacciones: Adiciones electrófilas 1,2 y 1,4.- Control cinético y termodinámico.- Reacciones por radicales.- Cicloadiciones: reacción de Diels-Alder.- Transposiciones de Cope y Claisen. 9.- Alquinos Estructura.- Ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Obtención industrial.- Síntesis: Eliminación en dihaluros.- Alquilación de acetiluros.- Reacciones: reducción.- Reacciones de adición.- Reacción de Pauson-Khand. 10.- Benceno y compuestos aromáticos Estructura.- Ejemplos representativos de compuestos aromáticos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Resonancia y aromaticidad.- Obtención industrial.- Sustitución electrófila aromática SEAr.- Intermedios de Wheland.- Reacciones: Halogenación.- Nitración.- Sulfonación.- Alquilación de Friedel-Crafts- Efectos de los sustituyentes en la orientación y en la reactividad..- Reactividad y orientación en sistemas disustituídos- Oxidación y halogenación en cadenas laterales de arenos. 11.- Haluros aromáticos Estructura.- Propiedades físicas y espectroscópicas.- Síntesis: reación de Sandmeyer.- Reacciones: Sustitución nucleófila aromática SNAr.- Reacción de adición-eliminación.-Sustitución aromática de Ullman y reacciones relacionadas.- El mecanismo de eliminación-adición: bencinos.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

15

12.- Sistemas aromáticos polinucleares. Estructura del naftaleno y derivados.- Síntesis de Haworth.- Reacciones: reacciones de sustitución electrófila.- Influencia de los sustituyentes.- Reacciones de oxidación y reducción.- Antraceno y fenantreno.- Estructura de moléculas relacionadas.- Otras reacciones. 13.- Fenoles y quinonas Fenoles monohidroxilados.- Estructura y ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Síntesis. Reacciones: reacciones de Kolbe y Reimer-Tiemann.- Reacción de Birch.- Fenoles polihidroxilados y quinonas. Síntesis.- Reacciones. 14.- Aldehídos y cetonas (I): Propiedades y síntesis El grupo carbonilo.- Estructura y ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Oxidación de alcoholes.- Hidratación de alquinos.- Reducción de Rosenmund en cloruros de ácido.- Hidrólisis de nitrilos (Stephen).- Derivados de ácidos carboxílicos y reacciones de organocupratos. 15.- Aldehídos y cetonas (II): Reacciones Adición nucleófila AdN.- Adición de agua, alcoholes y tioles. – Adiciones de aminas y otros derivados nitrogenados.- Adición de ácido cianhídrico.- Reacción de Wittig.- Reducciones con hidruros metálicos.- Reducciones con metales.- Reducción de Clemmensen y Wolf-Kishner-en.- Oxidaciones con metales de transición.- Oxidación de Baeyer-Villiger.- Equilibrio ceto-enólico.- Enoles y enolatos.- Halogenación.- Degradación del haloformo.- Alquilación.- Adición aldólica.- Reacción de Mukaiyama.- Reacciones de Claisen-Schmidt, Perkin y Knoevenagel.- Condensaciones de Claisen y Dieckmann.- Compuestos carbonílicos α,β-insaturados.- Estructura.- Preparación.- Reacciones de adición.- Adiciones 1,2 ; 3,4 y 1,4.- Reacción de Michael.- Reacciones tandem: ciclación de Robinson.-Reacción de Baylis-Hillman. 16.- Acidos carboxílicos El grupo carboxilo.- Estructura y ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Síntesis: oxidación de alcoholes y aldehídos.- Oxidación de alquil arenos.- Carboxilación de organometálicos.- Hidrólisis de nitrilos.- Síntesis malónica.- Homologación de Arndt-Eistert.- Reacciones: Acidez.- Preparación .- Halogenación de Hell-Volhard-Zelinsky.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

16

17.- Acidos carboxílicos y derivados Clasificación.- Estructura y ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Haluros de ácido.- Síntesis.- Reacciones.- Anhídridos de ácidos.- Síntesis.- Reacciones.- Amidas.- Síntesis: Péptidos.- Transposición de Beckmann en oximas.- Reacciones: degradación de Hofmann.- Imidas.- Esteres.- Síntesis.- Reacciones.- Síntesis acetoacética.- Nitrilos.- Síntesis.- Reacciones. 18.- Aminas, sales de diazonio y diazocompuestos Aminas alifáticas y aminas aromáticas.- Estructura y ejemplos representativos.- Propiedades físicas.- Propiedades espectroscópicas.- Síntesis: alquilación del amoniaco.- Síntesis de Gabriel.- Aminación reductiva de aldehídos y cetonas.- Reacción de Leuckart.- Reducción de nitroderivados, nitrilos e iminas.- Degradación de Hofmann en aminas.-Reacciones: eliminaciones de Hofmann y Cope.- Reacción de Mannich.- Metilación de Eschweiler-Clarke.- Reacciones en el átomo de nitrógeno.- Sales de diazonio aromáticas.- Preparación.- Reacciones de copulación.- Sales de diazonio alifáticas.- Diazoalkanos.- Preparación. Reacciones. 19.- Compuestos nitrogenados oxidados Oxidos de aminas.- Nitritos y nitratos.- Nitroso y nitroderivados.- Estructuras y ejemplos representativos.- Propiedades físicas y espectroscópicas.- Síntesis.- Reacciones: condensación nitroaldólica (reacción de Henry).- Reducción.- Oxidación de Nef. 20.- Compuestos de azufre y derivados oxidados Tioles y sulfuros.- Sulfóxidos y sulfonas.- Acidos sulfónicos y sulfonatos.- Propiedades físicas y espectroscópicas.- Síntesis.- Reacciones.- Transposición de Pummerer en sulfóxidos. 21.- Compuestos de fósforo y derivados oxidados Fosfanos y sales de fosfonio.- Fosfonatos.- Acidos fosfóricos y fosfatos.- Estructura y ejemplos representativos.- Propiedades físicas y espectroscópicas.- Síntesis.- Síntesis de Arbuzov de fosfonatos.- Reacciones.- 22.- Derivados de carbono con alto nivel de oxidación Acido carbónico y derivados.- Fosgeno.- Carbonatos.- Cloroformiatos.- Cetenas.- Transposición de Wolff.- Ureas.- Carbodiimidas.- Cianamida.- Isocianatos.- Reacción de Curtius.- Reacción de Schmidt.- Reacción de Lossen.- Estructura y ejemplos representativos.- Propiedades físicas y espectroscópicas.-

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

17

Preparación.- Reacciones. 23.- Compuestos heterocíclicos Heterociclos aromáticos y no aromáticos.- Heterociclos de seis miembros.- Piridinas.- Quinolinas e isoquinolinas.- Pirimidinas.- Diacinas y triacinas.- Heterociclos de cinco miembros.- Pirroles.- Furanos.- Tiofenos.- Indoles.- Imidazoles.- Pirazoles.- Oxazoles.- Tiazoles.- Isoxazoles.- Isotiazoles y benzoderivados.- Anillos pequeños: aziridinas, azetidinas y azetidinonas. BIBLIOGRAFIA - T.W.S. SOLOMONS, “Organic Chemistry”, 7th Edition, John Wiley&Sons, 2000. - K.P.C. VOLLHARDT: "Química Orgánica", Ed. Omega, 1992. - R.T. MORRISON, R.N. BOYD: "Química Orgánica", Addison-Wesley Iberoamericana, 5. ed; 1998. - J. McMURRY: "Química Orgánica", 4ª Edición, Grupo Editorial Iberoamericana, 2001. -S. EGE, “Química Orgánica”, 3ª Edición, Editorial Reverté, 1999. -T.L. GILCHRIST: “Química Heterocíclica”, Addison-Wesley Iberoamericana, 1995. - H. MEISLICH, H. NECHAKIN, J. SHAREFKIN: "Química Orgánica Teórica y 2565 Problemas Resueltos", McGraw-Hill, Madrid, 1992.

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

18

CURSO 2º DENOMINACION: Física II PROFESORES: Dr. Pedro M. Etxenike y Dr. Joseba Iñaki Juaristi Oliden (teoría), Dr. Julian González Estevez (prácticas) TIPO DE EXAMEN: Escrito CARACTER: Troncal DURACION: Cuatrimestral (1º) CREDITOS: Teóricos:4.5 Prácticos: 1.5 Totales: 6 OBJETIVOS GENERALES: Familiarizar al alumno con los conceptos básicos de física necesarios para la comprensión de los procesos químicos. Se estudia la interacción de los campos eléctrico y magnético con la materia, la radiación, y una introducción a la mecánica cuántica. PROGRAMA TEORICO 1.- Introducción al análisis vectorial Campos escalares y vectoriales. El operador gradiente. Flujo de un campo vectorial. El operador divergencia.Teorema de la divergencia. Expresion de la divergencia en coordenadas cartesianas. Circulación de un campo vectorial. El operador rotacional. Teorema de Stokes. Expresion del rotacional en coordenadas cartesianas.. El operador laplaciano. 2.- Campo eléctrico en medios materiales Campo eléctrico en el vacio. Ley de Gauss. El dipolo eléctrico. Momento dipolar de una distribución de carga. Conductores y dieléctricos. Respuesta de un conductor a un campo eléctrico. Respuesta de un dielectrico a un campo electrico. Polarización. Polarización. Densidades de carga de polarización. Ley de Gauss en un medio dieléctrico. El vector desplazamiento. Medios dieléctricos lineales: susceptibilidad y constante dieléctrica. Polarizabilidad atómica y molecular. Energía electrostática de una distribución de carga. Densidad de energía. La energía electrostática en la mecánica cuántica: átomos y moléculas. 3.- La corriente eléctrica Corriente eléctrica. Intensidad. Densidad de corriente. Ecuación de continuidad. Ley de Ohm. Conductividad de un medio. Resistencia eléctrica de un circuito. Fenómenos disipativos en una teoría de fuerzas conservativas. 4.- El campo magnético Ley de Biot y Savart. Campo magnético creado por un elemento de corriente. Fuerza experimentada por un elemento de corriente en un

KIMIKA ZIENTZIEN FAKULTATEA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Programa Asignaturas Licenciatura en Química.

19

campo magnético. Forma diferencial de la ley de Biot y Savart. Ley de Ampère. Campo creado por un circuito en un punto distante. Momento dipolar magnético. Energía de una espira en un campo magnético. El dipolo magnético en la ciencia de materiales: el spin. Respuesta de medios materiales a campos magnéticos. El vector magnetización. Intensidad magnética. Medios magnéticos lineales: diamagnéticos y paramagnéticos. Medios ferromagnéticos. 5.- Inducción magnética. Ecuaciones de Maxwell Fuerza electromotriz. Ley de Faraday. Las corrientes de desplazamiento. Ecuaciones de Maxwell. Ecuaciones de onda. Propagación de las ondas electromagnéticas. Ondas planas monocromáticas. El espectro electromagnético. Dualidad onda-corpúsculo. El efecto fotoeléctrico. 6.- Introducción a la macánica cuántica Dualidad onda corpúsculo. Descripción cuántica de las partículas: la función de onda. Estados estacionarios: la ecuación de Schrödinger. Aplicaciones a problemas en una dimensión. La partícula libre. El principio de incertidumbre. El pozo infinito. El pozo finito: espectro continuo y discreto. El oscilador armónico. La barrera de potencial: el efecto túnel. Aplicación el microscopio de barrido de efecto túnel (STM). PROGRAMA PRÁCTICO - Ley de Coulomb - Ley de Ohm. Conductividad. Coeficiente de temperatura - Impedancia electrica. Permitividad dielectrica - Fuerza de Lorente. Relación carga masa del electrón - Ley de Ampere. Fuerza entre corrientes - Difracción. - Efecto Hall. - Efecto fotoeléctrico. - Experimento de Franck-Hertz. - Radiación del cuerpo negro. BIBLIOGRAFIA Physical Chemistry, P.W. Atkins, Oxford University Press (1998) Física para la ciencia y la tecnología, P.A. Tipler & G. Mosca, Ed. Reverte (2005) Fundamentos de la teoría electromagnética, J.R. Meitz, F.J. Mildford & R.W. Christy. Ed. Addison Wesley (1996) Mecánica Cuántica, F. J. Ynduraon, Alianza Universidad (1988)