Métodos analíticos espectroscópicos e electroquímicos

El objetivo principal de la materia es que el alumno conozca los principales métodos analíticos instrumentales espectroscópicos y electroanalíticos.

Se espera que el alumnado:
1.- Tenga conocimiento de las técnicas analíticas (electroquímicas, ópticas...) y sus aplicaciones.
2.- Disponga de capacidad para resolver problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados.
3.- Capacidad para el manejo de instrumentación química estándar relacionada con las técnicas analíticas electroquímicas y ópticas.
4.- Comprenda y pueda utilizar la información bibliográfica y técnica referida a los procesos químicos analíticos.

Programa de teoría

Tema 1.- Introducción o los métodos espectroscópicos. Interacción radiación-materia. Componentes de los instrumentos ópticos. Relación señal-ruido.

Tema 2.- Espectroscopía de Absorción Molecular UV-VIS I. Fundamento.Leyes de absorción.Desviaciones de la ley de Beer. Instrumentación. Desarrollo de los métodos espectrofotométricos. Dispersión molecular.

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

Tema 4.- Espectroscopía de Emisión Molecular: Fluorescencia y 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 Rayos X. Fundamento: absorción, emisión, difracción y fluorescencia. Instrumentación.

Tema 9.- Métodos electroanalíticos: Introducción y clasificación de los métodos de electroanálisis. Métodos potenciométricos. Instrumentación y aplicaciones. Valoraciones potenciométricas.

Tema 10.- Métodos voltamperométricos. Instrumentación. Señales de excitación y voltagramas. Métodos de redisolución. Aplicaciones.

Tema 11 .- Métodos culombimétricos: fundamento. Valoraciones culombimétricas, características analíticas y aplicaciones.



Programa de las clases de seminario

Las clases de seminario interactivas se desarrollaran al mismo tiempo que las clases expositivas, y en ellas se abordará la parte aplicada de los distintos métodos espectroscópicos y electroanalíticos. Se realizarán ejercicios, cuestionarios y problemas diversos sobre las diferentes técnicas analíticas estudiadas

Programa de las clases prácticas

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

Manual de Referencia:
-Skoog, Holler, Crouch, Principios de Análisis Instrumental, Séptima edición, CENGAGE Learning 2018. Disponible 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”. Servicio publicaciones 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”. Servicio publicaciones USC (2020).
https://www.usc.gal/libros/es/categorias/957-metodos-analiticos-espectr… Última visita: 24/05/2024

Otros manuales 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
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: 24/05/2024
- LIBRETEXTS, “Chemistry”, https://chem.libretexts.org/Core/Analytical_Chemistry, Última visita: Última visita: 24/05/2024
- IUPAC Color Books, “Chemical terminology”, http://iupac.org/what-we-do/books/color-books/, Última visita: 24/05/2024

Dentro del cuadro de competencias que se diseñó para la titulación, se instruirá a los alumnos en las siguientes competencias:

Competencias básicas y generales

CG2 - Que sean capaces de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Química.
CG3 - Que puedan aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.
CG4 - Que tengan capacidad de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideas en Química tanto a un público especializado como no especializado.
CG5 - Que sean capaces de estudiar y aprender de forma autónoma, con organización de tiempo y recursos nuevos conocimientos y técnicas en cualquier disciplina científica o tecnológica.


Transversales
CT1 - Adquirir capacidad de análisis y síntesis.
CT2 - Desarrollar capacidad de organización y planificación.
CT3 - Adquirir conocimiento de una lengua extranjera.
CT4 - Ser capaz de resolver problemas.
CT5 - Ser capaz de tomar decisiones.
CT10 - Adquirir razonamiento crítico


Específicas

CE14 - Ser capaz de resolver problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados.
CE18 - Ser capaz de llevar a cabo procedimientos estándares de laboratorio implicados en trabajos analíticos y sintéticos, en relación con sistemas orgánicos e inorgánicos.
CE19 - Adquirir destreza en el manejo de instrumentación química estándar como la que se utiliza para investigaciones estructurales y separaciones.
CE20 - Ser capaz de interpretar datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio en términos de su significación y de las teorías que la sustentan.
CE24 - Ser capaz de comprender los aspectos cualitativos y cuantitativos de los problemas químicos.

La materia dispone de una Aula Virtual a través da aplicación Moodle, como herramienta de comunicación con los alumnos ofreciendo información de la programación docente, material utilizado en el aula y materiales complementarios para el estudio de la materia (artículos científicos, vídeos etc.). Se utilizará también la plataforma Teams así como otras herramientas proporcionadas polo USC.


La enseñanza de la materia se impartirá mediante sesiones de clases expositivas presenciales que servirán para exponer y discutir los temas de la programación docente.
Estas clases expositivas se complementan con clases de seminario que se impartirán de forma presencial donde el profesor, además de resolver problemas tipo de carácter práctico, solucionará las dudas que le surjan al alumno al resolver los ejercicios o cuestiones propuestas por el profesor, como parte del trabajo personal a realizar polo alumno.
Además, dentro de las clases de seminario el alumno deberá resolver algún ejercicio o cuestionario (uso Moodle o kahoot) propuesto por el profesor que, servirá para evaluar el nivel de comprensión del alumno.
En las clases de tutorías programadas por el centro (2 tutorías) se proponen actividades para la aclaración de dudas sobre teoría o de prácticas, resolución de problemas, ejercicios, cuestionarios (uso de Moodle o Kahoot), lecturas y otras tareas propuestas; así como la presentación, exposición, debate o comentario de trabajos individuales o realizados en pequeños grupos. Se realizará una actividad (p.ej. pequeña presentación) en inglés también en el grupo de castellano/gallego. En muchos casos el profesor exigirá a los alumnos la entrega de ejercicios previa a la celebración de la tutoría. Estas tutorías se desarrollarán presencialmente en el aula.
Las clases prácticas se impartirán en el laboratorio en sesiones de 4 horas por día durante 6 días. Antes del comienzo del trabajo experimental se evaluarán los conocimientos del alumno acerca de la práctica que va a realizar posteriormente (test previo).

La asistencia a las clases interactivas de aula (seminarios y tutorías) y de prácticas es obligatorio.

La evaluación consistirá en dos partes:
a) Evaluación continua con peso de un 40 %, repartido del siguiente modo:
-Ejercicios entregados al profesor y realizados en clase o cuestionarios realizados a través da aula virtual: 25% (entrega de ejercicios presencial/telemática)
-Prácticas de Laboratorio ( test previo, organización y pulcritud en el laboratorio, ejecución de la práctica, test final): 15% (entrega de ejercicios presencial/telemática)
b) Examen final de la materia: 60% (presencial)

La calificación del alumno no será inferior a la del examen final ni a la obtenida ponderándola con la de la evaluación continua. Sin embargo, no se superará la materia si la nota del examen final es inferior a 3.5 puntuado sobre 10. En este caso no se tendrá en cuenta la nota de la evaluación continua para el cálculo de la nota final.

Es necesario tener apto en las prácticas de laboratorio para superar la asignatura.
Los alumnos repetidores que hayan superado las prácticas en los dos últimos años no tienen la obligación de volverlas a hacer.

En la segunda oportunidad se aplicarán los mismos criterios de evaluación.

“Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de cualificaciones”.


En el examen y en los trabajos realizados a lo largo del curso se evalúan las siguientes competencias:
Clases interactivas: CG2, CG3, CG4, CG5, CT1, CT3, CT4, CT5, CT10, CE14, CE24
Prácticas de laboratorio: CG2, CG3, CG4, CT1, CT2, CT4, CT5, CT10, CE18, CE19, CE20, CE24
Tutorías: CG4, CT1, CT2
Examen: CG2, CG3, CG4, CT1, CT10, CE14, CE19, CE20, CE24

TRABAJO PRESENCIAL EN EL AULA HORAS
Clases expositivas en grupo grande: 23 horas
Clases interactivas en grupo reducido (Seminarios): 8 horas
Clases interactivas con ordenador en grupo reducido 00
Tutorías en grupo muy reducido: 2 horas
Prácticas de laboratorio: 24 horas
Totales horas trabajo presencial nen el aula y en el laboratorio: 53 horas

TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO HORAS
Estudio autónomo individual o en grupo: 46 horas
Resolución de ejercicios, o otros trabajos: 23 horas
Resolución de ejercicios, prácticas con ordenador: 00
Preparación de presentaciones orales, escritas, elaboración de ejercicios propuestos. Actividades en biblioteca o similar: 11 horas
Preparación de trabajo de laboratorio y elaboración de la memoria de las prácticas: 13 horas
Total horas trabajo personal del alumno: 93 horas

Se recomienda la asistencia a las clases expositivas y a las clases de seminario.
Se recomienda el uso de la bibliografía recomendada, y la realización de los ejercicios y trabajos propuestos.
En relación con las prácticas de laboratorio se aconseja una buena preparación previa de las mismas.

Para participar en el grupo de inglés se recomienda tener cierta fluidez en el idioma (especialmente en comprensión lectora)

Los estudiantes deben conocer y obedecer las "Normas xerais de seguridade nos laboratorios de prácticas" de la Universidade de Santiago de Compostela, para participar en las prácticas de laboratorio. Esta normativa está la página web da USC (www.usc.es/estaticos/servizos/sprl/normalumlab.pdf)

Se recomienda específicamente haber cursado las asignaturas previas del módulo, las asignaturas de Física I y Física II y la asignatura de Química Física II: Espectroscopía.