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Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Resistencia Departamento de Ingeniería Química French 414 3500- Resistencia - Chaco TE-Fax:03722-432928 e-mail: [email protected] 1 Res Nº 271/16 Carrera: Ingeniería Química Asignatura: Química Analítica Plan de Estudio: 1995 (Adecuado). NIVEL DE IMPLEMENTACIÓN: 3er Nivel DEPARTAMENTO Ingeniería Química ÁREA : Básica de la Especialidad CARGA HORARIA : 8 hs cátedra/semana RÉGIMEN DE CURSADO : cuatrimestral 1er cuatrimestre RÉGIMEN DE CORRELATIVIDADES PARA CURSAR: Tener Aprobadas: Análisis Matemático I - Química General - Física I Tener Regularizada: Química Inorgánica - Física II - Termodinámica 1. OBJETIVOS Lograr que el alumno: Conozca los fundamentos y la utilidad de los distintos métodos analíticos, sus alcances y limitaciones. Inicie su adiestramiento en las distintas técnicas analíticas, tanto clásicas como instrumentales. Desarrolle criterios para la selección de una técnica analítica en función de exactitud, precisión, selectividad, costos, naturaleza de la muestra. Informe e intérprete los datos analíticos sobre la base de criterios actuales de calidad. Comprenda la importancia de la química analítica como herramienta básica del ingeniero químico. 2. PROGRAMA ANALÍTICO a) Por ejes temáticos Unidad Temática 1: Introducción a la Química Analítica Contenidos conceptuales : Qué es la Química Analítica. Objetivos. Evolución y tendencia actual. Clasificación de los métodos cuantitativos de análisis. Etapas del análisis cuantitativo típico. Nociones de sensibilidad y selectividad. Contenidos procedimentales : Que el alumno conozca, a través de su aplicación práctica, las herramientas básicas que permiten distinguir cuando una reacción es más sensible que otra y la influencia de
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French 414
3500- Resistencia - Chaco
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Res Nº 271/16 Carrera: Ingeniería Química
Asignatura: Química Analítica
Plan de Estudio: 1995 (Adecuado).
NIVEL DE IMPLEMENTACIÓN: 3er Nivel
DEPARTAMENTO Ingeniería Química
ÁREA: Básica de la Especialidad
CARGA HORARIA: 8 hs cátedra/semana
RÉGIMEN DE CURSADO: cuatrimestral 1er cuatrimestre
RÉGIMEN DE CORRELATIVIDADES PARA CURSAR:
Tener Aprobadas: Análisis Matemático I - Química General - Física I
Tener Regularizada: Química Inorgánica - Física II - Termodinámica
1. OBJETIVOS
Lograr que el alumno:
Conozca los fundamentos y la utilidad de los distintos métodos
analíticos, sus alcances y limitaciones.
Inicie su adiestramiento en las distintas técnicas analíticas, tanto
clásicas como instrumentales.
Desarrolle criterios para la selección de una técnica analítica en
función de exactitud, precisión, selectividad, costos, naturaleza de
la muestra.
Informe e intérprete los datos analíticos sobre la base de criterios
actuales de calidad.
Comprenda la importancia de la química analítica como herramienta
básica del ingeniero químico.
2. PROGRAMA ANALÍTICO
a) Por ejes temáticos
Unidad Temática 1: Introducción a la Química Analítica
Contenidos conceptuales: Qué es la Química Analítica. Objetivos. Evolución
y tendencia actual. Clasificación de los métodos cuantitativos de análisis.
Etapas del análisis cuantitativo típico. Nociones de sensibilidad y
selectividad.
Contenidos procedimentales: Que el alumno conozca, a través de su
aplicación práctica, las herramientas básicas que permiten distinguir
cuando una reacción es más sensible que otra y la influencia de
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interferencias en el análisis. Laboratorio: Sensibilidad y selectividad de
las reacciones químicas. Serie de problemas: Análisis cualitativo.
Contenidos actitudinales: Que el alumno valore cada una de las etapas de un
análisis cuantitativo. Internalice la idea de que todas ellas son
importantes para la obtención de un resultado de calidad.
Cargahoraria: 8 horas.
Unidad Temática 2: Errores y Evaluación de los Datos Analíticos
Contenidos conceptuales: Expresión de los resultados de un análisis: Media,
mediana, precisión y exactitud. Errores aleatorios y errores sistemáticos.
Cifras significativas.Tratamiento estadístico del error aleatorio. Errores
sistemáticos: detección y atenuación. Análisis estadístico de los datos
analíticos. Pruebas de significación. Nociones de gráficos de control.
Concepto de calidad analítica.
Contenidos procedimentales: Que el alumno adquiera habilidad en el cálculo
de los parámetros estadísticos que expresan la exactitud y la precisión de
una serie de datos analíticos, así como en la aplicación de los test de
significación y gráficos de control.
Serie de problemas: Errores y evaluación de datos.
Contenidos actitudinales: que el alumno tome conciencia de la necesidad de
expresar mediante parámetros estadísticos los resultados de un análisis y
su incertidumbre.
Cargo horaria: 9 horas.
Unidad Temática 3: Química de las Soluciones Acuosas.
Contenidos conceptuales: Electrolitos fuertes y débiles. Actividad. Factor
de actividad. Teoría de DebyeHuckel. Equilibrios ácido- base en medio
acuoso. Influencia del solvente en la fuerza de ácidos y bases. Constante
del producto iónico del agua y constantes de solubilidad. Efecto del ión
común y efecto salino. Equilibrio de formación de complejos. Equilibrios
redox. Soluciones reguladoras: capacidad amortiguadora, cálculo del pH.
Contenidos procedimentales. Que el alumno adquiera habilidad en el planteo
de los distintos equilibrios en solución, en el cálculo de las constantes y
del pH de soluciones amortiguadoras. Series de problemas: Soluciones y
Equilibrio químico
Contenidos Actitudinales: Que el alumno sea capaz de plantear en cada
situación particular, cuáles son las distintas especies presentes en una
solución y cómo interactúan.
Laboratorio: Análisis Cualitativo.
Carga horaria: 13 horas.
Unidad Temática 4: Análisis Volumétrico
Contenidos conceptuales: Requisitos. Clasificación. Soluciones patrón.
Estandarización. Punto de equivalencia y punto final. Indicadores.
Construcción de la curva de titulación. Selección del indicador.
Titulaciones de neutralización, de precipitación, complexométricas y redox.
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Contenidos procedimentales: Que el alumno adquiera habilidad en el cálculo
del volumen de titulante que consumiría un analito dado, y en la magnitud
del error de una titulación.
Serie de problemas: Volumetría
Que el alumno adquiera destreza en el manejo de la bureta, en la
preparación de soluciones valoradas y en la observación de los cambios que
ocurren en el punto final de una titulación. Laboratorio: Desarrollo bajo
la modalidad de Aula Taller de Volumetrías redox, complexométricas ácido –
base o de precipitación que resuelvan situaciones problemáticas concretas.
Contenidos actitudinales: que el alumno incorpore a la titulación como
herramienta básica del análisis cuantitativo, factible de automatizar y
aplicar al control on-line.
Carga horaria: 16 horas.
Unidad Temática 5: Métodos Gravimétricos de Análisis.
Contenidos conceptuales: Requisitos fundamentales. Características físicas
de los precipitados. Factores que determinan el tamaño de partícula.
Precipitados cristalinos y coloidales. Proceso de formación de un
precipitado. Precipitación en solución homogénea. Pureza. Factor
gravimétrico.
Contenidos procedimentales: Que el alumno se ejercite en el planteo de
factores gravimétricos y cálculos inherentes. Serie de problemas:
Gravimetría.
Contenidos actitudinales: Que el alumno reconozca las condiciones óptimas
para la obtención de un precipitado cristalino que pueda ser pesado en un
análisis gravimétrico. Que conozca las ventajas y limitaciones de éste
método analítico.
Carga horaria: 4 horas.
Unidad Temática 6: Introducción a los Métodos Espectroscópicos de
Análisis
Contenidos conceptuales: Propiedades de la radiación electromagnética.
Interacción de la radiación con la materia: Diagrama de Jablonsky: origen
de los métodos de análisis espectroscópicos. Teoría de la espectroscopia de
absorción molecular. Ley de Beer. Alcances y limitaciones. Aplicaciones.
Fotómetros y espectrofotómetros.
Contenidos procedimentales: Que alumno adquiera habilidad en la resolución
de situaciones problemáticas aplicando la ley de Beer, así como estrategias
para el análisis espectrofotométrico. Serie de problemas: Métodos
Espectroscópicos.
Que el alumno se familiarice con el uso de fotocolorímetros y
espectrofotómetros, con la selección de la longitud de onda de trabajo y la
construcción de curvas de calibración para el análisis cuantitativo.
Laboratorio: Absorciometría.
Contenidos actitudinales: Que el alumno reconozca en qué situaciones puede
hacer uso del análisis por espectrometría de absorción molecular. Ventajas
y limitaciones frente a los métodos analíticos clásicos.
Carga horaria: 12 horas.
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Unidad Temática 7: Espectroscopia Atómica
Contenidos conceptuales: Absorción atómica en flama. Fuentes de líneas.
Instrumentos. Interferencias. Análisis cuantitativo. Absorción atómica sin
flama. Espectroscopia de emisión atómica. Instrumentos. Fotometría de
llama. Interferencias. Aplicaciones. Nociones de Emisión atómica con
fuentes de plasma, arco y chispa.
Contenidos procedimentales: Que el alumno se entrene en la resolución de
situaciones problemáticas haciendo uso del método del agregado de patrón.
Serie de problemas: Métodos Espectroscópicos.
Contenidos actitudinales: Que el alumno valore las ventajas del método para
el análisis de trazas de elementos metálicos en diferentes matrices.
Carga horaria: 10 horas.
Unidad Temática 8: Introducción a los Métodos Electroanalíticos.
Potenciometría.
Contenidos conceptuales: Métodos Farádicos y no Farádicos. Métodos
potenciométricos. Instrumentos utilizados. Electrodos de referencia.
Electrodos indicadores. Potenciometría directa. Potencial de junta.
Electrodos específicos. Electrodos de membrana. Electrodo de vidrio para la
medición de pH. Sondas para gases. Titulaciones potenciométricas.
Contenidos procedimentales: Que el alumno adquiera habilidad en el manejo
del peachímetro y conciencia de los cuidados en el manejo de electrodos de
membrana.
Serie de problemas: Potenciometría. Laboratorio: Potenciometría.
Contenidos actitudinales: Que el alumno valore la facilidad de
automatización de los métodos electroquímicos para la construcción de
sensores y el control on- line.
Carga horaria: 10 horas.
Unidad Temática 9: Métodos Conductimétricos de Análisis.
Contenidos conceptuales: Conductancia específica y equivalente.
Conductimetría directa. Titulaciones conductimétricas. Aplicaciones.
Instrumentos.
Contenidos procedimentales: Que el alumno adquiera destreza en el manejo
del conductímetro.
Laboratorio: Titulaciones conductimétricas.
Contenidos actitudinales: Que el alumno distinga las situaciones en que
puede aplicar determinaciones conductimétricas, a pesar de su
inespecificidad, en el control on- line, como parámetro de pureza del agua,
en el control de calderas y en la titulación de ácidos y bases débiles y
otras reacciones “incompletas”.
Carga horaria: 4 horas.
Unidad Temática 10: Introducción a los Métodos Cromatográficos.
Contenidos conceptuales: Clasificación de los Métodos Cromatográficos.
Velocidades de migración de los solutos. Parámetros cuali y cuantitativos.
Eficiencia de las columnas cromatográficas. Resolución. Cromatografía
gaseosa. Cromatografía líquida: HPLC. Componentes básicos de los
instrumentos. Métodos cuantitativos de análisis. Aplicaciones.
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Cromatografía de intercambio iónico. Resinas de intercambio aniónico y
catiónico. Coeficiente de selectividad relativa.
Contenidos procedimentales: Que el alumno conozca el uso del cromatógrafo
gaseoso y del HPLC y las técnicas de análisis cromatográfico.
Laboratorio: Análisis cualitativo de muestras por CGL y por HPLC.
Serie de problemas: Cromatografía,
Contenidos actitudinales: Que el alumno capte la gran potencialidad de los
métodos cromatográficos como herramienta de separación y análisis cuali y
cuantitativo.
Carga horaria: 12 horas.
3. BIBLIOGRAFÍA
Básica:
Skoog, D. A.; West, D. M.; Holler, J. F. Y Crouch, S. R. “Fundamentos
de Química Analítica”. 8va. ed. Ed. Paraninfo. 2005.
Skoog, D. A.; Holler, J. F. y Nieman, T. A. “Principios de Análisis
Instrumental”. Ed. Mc Graw Hill. 5° ed. Madrid, España. 2001.
Day, R.A. y Underwood, A. “Química Analítica Cuantitativa”. Ed.
Prentice Hall.1989.
Harris, D. C. “Análisis Químico Cuantitativo” 1° Ed. Ed Reverté.
2006.
Christian, G. D. “Química Analítica”. Ed. Mc. Graw Hill. Mexico. 2009
Hamilton, Simpson, "Cálculos de Química Analítica". Ed. Mc. Graw-
Hill.Mexico.1992.
Rubinson, J. and K. Rubinson “Análisis Instrumental”. Ed. Prentice
Hall Hispanoamericana. Madrid, España. 2001.
Rubinson, J. and K. Rubinson “Química Analítica Contemporánea”. Ed.
Prentice Hall. 1999.
Skoog, D. A. y Leary J. J. “Análisis Instrumental”. 4| ed. Ed. Mc.
Graw- Hill. 1996.
Willard, H.H., Merritt, L.L., Dean, J.A. y Settle, F. A. “Métodos
Instrumentales de Análisis”. Grupo Editorial Iberoamericana. Mexico.
1998.
Complementaria:
Burriel Martí, F.; Lucena Conde F.; Arribas Jimeno, S. y Hernandez
Mendez, J. “Química Analítica Cualitativa”. 18° ed. Ed. Paraninfo.
2008.
Miller J. C. Y Miller J. N. “Estadística y Quimiometría Para Química
Analítica”. Ed. Pearson Prentice Hall. 2008.
Lopez Cancio, J. A. “Problemas Resueltos en Química Analítica.
Colección Paso a Paso”. Ed. Thomson Paraninfo. 2005.
Rouessac,F. Y Rouessac, A. Análisis Químico. Métodos y Técnicas
Instrumentales Modernas. Quinta Edición. Ed. Mc. Graw- Hill. 2000.
