Métodos analíticos espectroscópicos e electroquímicos

O obxectivo principal desta materia é que o alumno coñeza os principais métodos analíticos instrumentais espectroscópicos e electroanalíticos. Este obxectivo concretase nos seguintes:

1.- Ter coñecemento das técnicas analíticas (electroquímicas, ópticas...) e as súas aplicacións
2.- Dispoñer de capacidade para resolver problemas cualitativos e cuantitativos segundo modelos previamente desenvolvidos
3.- Capacidade para o manexo de instrumentación química estándar relacionada coas técnicas analíticas electroquímicas e ópticas.
4.- Comprender e poder utilizar a información bibliográfica e técnica referida aos procesos químicos analíticos

Programa de teoría:

Tema 1.- Introdución aos métodos espectroscópicos. Interacción radiación-materia. Compoñentes dos instrumentos ópticos. Relación sinal-ruído.

Tema 2.- Espectroscopía de Absorción Molecular UV-VIS I. Fundamento. Leis de absorción. Desviacións da ley de Beer. Instrumentación. Desenvolvemento dos métodos espectrofotométricos. Dispersión molecular.

Tema 3.- Espectroscopía IR. Espectroscopía de absorción IR: fundamento e instrumentación. Espectroscopía de dispersión Raman: fundamento e instrumentación.

Tema 4.- Espectroscopía de Emisión Molecular: Fluorescencia e Fosforescencia. Fundamento. Instrumentación.

Tema 5.- Espectroscopía de Absorción Atómica. Fundamento. Sistemas de Atomización. Características analíticas. Interferencias. Espectroscopía de Fluorescencia Atómica.

Tema 6.- Espectroscopía de Emisión Atómica. Fundamento. Tipos de atomizadores. Espectroscopía de Emisión con plasma: características analíticas.

Tema 7.- Espectrometría de Masas Atómica. Fundamento, instrumentación.

Tema 8.- Espectroscopía de Raios X. Fundamento: absorción, emisión, difracción e fluorescencia. Instrumentación.

Tema 9.- Métodos electroanalíticos: Introdución e clasificación dos métodos de electroanálise. Métodos potenciométricos. Instrumentación e aplicacións. Valoracións potenciométricas.

Tema 10.- Métodos voltamperométricos. Instrumentación. Sinais de excitación e voltagramas. Métodos de redisolución. Aplicacións.

Tema 11 .- Métodos columbimétricos: fundamento. Valoracións columbimétricas, características analíticas e aplicacións.



Programa das clases de interactivas

As clases de seminario interactivas desenvólvense ao mesmo tempo que as clases expositivas, e nelas abordarase a parte aplicada dos distintos métodos espectroscópicos e electroanalíticos. Realizaranse exercicios, cuestionarios e formularanse problemas diversos sobre as diferentes técnicas analíticas estudadas.

Programa das clases prácticas

Uso da Espectroscopia de Absorción Molecular UV-VIS
Uso da Espectroscopia de Absorción IR
Uso da Espectroscopia de Fluorescencia
Uso da Espectroscopia de Absorción e de Emisión Atómica
Uso de métodos potenciométricos o voltamperométricos

Manual de Referencia:

-Skoog, Holler, Crouch, Principios de Análisis Instrumental, Sétima edición, CENGAGE Learning 2018. Dispoñible online a versión inglesa “Principles of Instrumental Analysis” a través do catálogo Iacobus
-M.C Barciela-Alonso, E. Peña-Vázquez, P. Bermejo-Barrera, Material docente colección ESENCIAIS: MÉTODOS ANALÍTICOS ESPECTROSCÓPICOS E ELECTROQUÍMICOS. “Espectroscopía Atómica”. Servizo publicacións USC (2020).
https://www.usc.gal/libros/es/categorias/954-metodos-analiticos-espectr… Última visita: 24/05/2024
-E. Peña-Vázquez, M.C Barciela-Alonso, P. Bermejo- Barrera. Material docente colección ESENCIAIS: MÉTODOS ANALÍTICOS ESPECTROSCÓPICOS E ELECTROQUÍMICOS: “Métodos electroanalíticos”. Servizo publicacións USC (2020).
https://www.usc.gal/libros/es/categorias/957-metodos-analiticos-espectr… Última visita: 24/05/2024

Outros manuais recomendados:

-F. Bermejo, Química Analítica General, “Cuantitativa e Instrumental”, Tomo II, Paraninfo, Madrid, 1991
-Kellner, Mermet, Otto, Widmer, “Analytical Chemistry”, Wiley-VCH, New York, 2ª Ed. 2004
-A. Ríos Castro, Moreno Bondi, Simonet Suau, “Técnicas espectroscópicas en química analítica”, Editorial Síntesis, Madrid, 2012.
-D.C. Harris, Análisis Químico Cuantitativo (3ª Ed.) Barcelona: Reverté, 2016 (acceso online a través de Iacobus).
-F. Rousseac, A. Rousseac, “Chemical analysis. Modern instrumentation methods and techniques” 2ª ed., Wiley, Chichester (2007).
-J.M. Andrade et al., "Problems of Instrumental Analytical Chemistry", Word Scientific, London (2017).

Webgrafía
-D. Harvey “Analytical chemistry 2.1”, 2016, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Book%3A_An… Última visita: 24/5/2024
-LIBRETEXTS, “Chemistry”, https://chem.libretexts.org/Core/Analytical_Chemistry, Última visita: 24/5/2024
-IUPAC Color Books, “Chemical terminology”, http://iupac.org/what-we-do/books/color-books/, Última visita: 24/5/2024

Dentro do cadro de competencias que se deseñou para a titulación, instruirase aos alumnos nas seguintes competencias:

Competencias básicas e xerais

CG2 - Que sexan capaces de reunir e interpretar datos, información e resultados relevantes, obter conclusións e emitir informes razoados en problemas científicos, tecnolóxicos ou de outros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Química.
CG3 - Que poidan aplicar tanto os coñecementos teóricos -prácticos adquiridos como a capacidade de análise e de abstracción na definición e formulación de problemas e na busca de soluciones tanto en contextos académicos como profesionais.
CG4 - Que teñan capacidade de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, coñecementos, procedementos, resultados e ideas en Química tanto a un público especializado como non especializado.
CG5 - Que sexan capaces de estudar e aprender de forma autónoma, con organización do tempo e recursos novos coñecementos e técnicas en calquera disciplina científica ou tecnolóxica.

Transversais
CT1 - Adquirir capacidade de análise e síntese.
CT2 – Desenvolver capacidade de organización e planificación.
CT3 - Adquirir coñecemento dunha lingua estranxeira
CT4 - Ser capaz de resolver problemas.
CT5 - Ser capaz de tomar decisións.
CT10 - Adquirir razoamento crítico.

Específicas
CE14 - Ser capaz de resolver problemas cualitativos e cuantitativos segundo modelos previamente desenvolvidos.
CE18 - Ser capaz de levar a cabo procedementos estándares de laboratorio implicados en traballos analíticos e sintéticos, en relación con sistemas orgánicos e inorgánicos.
CE19 - Adquirir destreza no manexo de instrumentación química estándar como a que se emprega para investigacións estruturais e separacións.
CE20 - Ser capaz de interpretar datos procedentes de observacións e medidas no laboratorio en termos da súa significación e das teorías que a sustentan.
CE24 - Ser capaz de comprender os aspectos cualitativos e cuantitativos dos problemas químicos.

A materia dispón dunha Aula Virtual a través da aplicación Moodle, como ferramenta de comunicación cos alumnos ofrecendo información da programación docente, material empregado na aula e materiais complementarios para o estudio da materia (artigos científicos, vídeos etc.). Utilizaranse tamén a plataforma Teams e outras ferramentas proporcionadas pola USC.

O ensino da materia impartirase mediante sesións de clases expositivas presenciais que servirán para expoñer e discutir os temas da programación docente.
Estas clases expositivas compleméntanse con clases de seminario que se impartirán de forma presencial onde o profesor, ademais de resolver problemas tipo de carácter práctico, solucionará as dúbidas que se lle propoñan ao alumno ao resolver os exercicios ou cuestionarios propostos polo profesor (Moodle/Kahoot), como parte do traballo persoal a realizar polo alumno.
Así mesmo, dentro das propias clases de seminario o alumno deberá resolver algún exercicio proposto polo profesor que, servirá para avaliar o nivel de comprensión do alumno.

Nas clases de titorías programadas polo centro (2 titorías) se propoñen actividades para a aclaración de dúbidas sobre teoría ou das prácticas, resolución de problemas, exercicios, cuestionarios (uso de Moodle ou Kahoot), lecturas ou outras tarefas propostas; así como a presentación, exposición, debate ou comentario de traballos individuais ou realizados en pequenos grupos. Realizarase unha actividade (p.ex. pequena presentación) en inglés tamén no grupo de castelán/galego. En moitos casos o profesor esixirá aos alumnos a entrega de exercicios previa a celebración da titorías. Estas titorías desenvolveranse de forma presencial na aula.

As clases prácticas impartiranse no laboratorio en sesións de 4 horas por día durante 6 días. Antes do comezo do traballo experimental avaliaranse os coñecementos do alumno acerca da práctica que hai que desenvolver (test previo).
A asistencia as clases interactivas de aula (seminarios e titorías) e de prácticas é obrigatorio.

A avaliación consistirá en dúas partes:
a) Avaliación continua cun peso dun 40 %, repartido do seguinte modo:
-Exercicios entregados ao profesor e realizados na clase ou cuestionarios realizados a través da aula virtual ou Kahoot: 25% (entrega de exercicios presencial/virtual)
-Prácticas de Laboratorio ( test previo, organización e pulcritude no laboratorio, execución da práctica, test final): 15% (entrega de exercicios presencial/virtual)
b) Exame final da materia: 60% (presencial)

A cualificación do alumno non será inferior a do exame final nin a obtida ponderándoa coa da avaliación continua.
Sen embargo, non se superará a materia se a nota do exame final é inferior a 3.5 puntuado sobre 10. Neste caso non se terá en conta a nota da avaliación continua para o cálculo da nota final.

É necesario ter apto nas prácticas de laboratorio para superar a materia.
Os alumnos que teñan superadas as prácticas nos dous últimos anos, non teñen a obriga de facelas de novo.

Na segunda oportunidade aplicaranse os mesmos criterios de avaliación.

“Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”.

No exame e nos traballos realizados ao longo do curso avalíanse as seguintes competencias:
Clases interactivas: CG2, CG3, CG4, CG5, CT1, CT3, CT4, CT5, CT10, CE14, CE24
Prácticas no laboratorio: CG2, CG3, CG4, CT1, CT2, CT4, CT5, CT10, CE18, CE19, CE20, CE24
Titorías: CG4, CT1, CT2
Exame: CG2, CG3, CG4, CT1, CT10, CE14, CE19, CE20, CE24

TRABALLO PRESENCIAL NA AULA HORAS
Clases expositivas en grupo grande 23
Clases interactivas en grupo reducido (Seminarios) 08
Clases interactivas con ordenador en grupo reducido 00
Titorías en grupo moi reducido 02
Prácticas de laboratorio 24
Totais horas traballo presencial na aula ou no laboratorio 57

TRABALLO PERSOAL DO ALUMNO:
Estudo autónomo individual ou en grupo: 46 horas
Resolución de exercicios, ou outros traballos: 23 horas
Resolución de exercicios, prácticas con ordenador: 00
Preparación de presentacións orais, escritas, elaboración de exercicios propostos. Actividades en biblioteca ou similar: 11horas
Preparación do traballo de laboratorio e elaboración da memoria das prácticas: 13 horas
Totais horas traballo persoal do alumno: 93 horas

Aconsellase a asistencia ás clases expositivas e as clases de seminario.
Aconsellase a utilización da bibliografía recomendada, e a realización dos exercicios e traballos propostos.
En relación as practicas de laboratorio aconsellase unha boa preparación previa das mesmas.

Para participar no grupo de inglés recomendase ter certa fluidez no idioma (especialmente en comprensión lectora)

Os estudantes deben coñecer e obedecer as "Normas xerais de seguridade nos laboratorios de prácticas" da Universidade de Santiago de Compostela, para participar nas prácticas de laboratorio. Esta normativa está na páxina web da USC (www.usc.es/estaticos/servizos/sprl/normalumlab.pdf)

Recoméndase especificamente ter cursado as materias previas do módulo, as materias de Física I y Física II e Química Física II: Espectroscopía.