Periodo académico 2019-IS
| Actividad | Grupo | Periodos | Horarios | Aula | Profesor/Tutor |
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Debido a la importancia de las sustancias orgánicas en la naturaleza, en la industria y en otros campos, el área de la química encargada de enseñarnos todo acerca de los compuestos derivados del carbono es la química orgánica. Esta área de la química se enfoca en el conocimiento de la estructura y las propiedades de los compuestos de carbono. Es por ello que, durante este curso el estudiante obtendrá las herramientas para comprender la relación entre la estructura de los diversos grupos funcionales y su reactividad química con el papel que pueden desempeñar las moléculas de carbono a nivel industrial y biológico.
Este curso tiene como objetivo principal suministrar las herramientas para comprender conceptos básicos de la química del carbono, conocer y diferenciar los tipos de enlaces inter e intra-moleculares, las propiedades fisicoquímicas de los grupos funcionales más importantes, al igual que las reacciones y mecanismos en los que participen.
1. Introducción a los enlaces químicos y estructuras
La estructura electrónica del átomo de carbono y sus diferentes hibridaciones, así como el concepto de enlace químico de acuerdo a la teoría de orbitales moleculares es de suma importancia para entender la forma cómo actúan compuestos orgánicos, y los mecanismos que se llevan a cabo en las reacciones.
2. Nomenclatura Presentación del esquema general de la nomenclatura del sistema IUPAC. Nomenclatura común.
3. Propiedades químicasIntroducción a los mecanismos de reacción de compuestos orgánicos.
3.1 Relación entre estructura química y propiedades físicas.
3.2 Alcanos: Reacciones de halogenación de alcanos, combustión, isomerización y craqueo catalítico.
3.3 Alquenos y alquinos: Adiciones electrofílicas, adición de halógenos, hidrogenación catalítica, oxidación, reacciones de polimerización.
3.4 Compuestos oxigenados, alcoholes y éteres: Deshidratación, oxidación, cadenas de oxidación y reducción, formación de esteres y hemiacetales, reacción con halogenuros de alquilo.
3.5 Compuestos carbonílicos, aldehídos y cetonas: Hidrogenación, oxido-reducción, formación de acetales.
3.6 Compuestos carboxílicos: Constantes de acidez de los ácidos carboxílicos, formación de sales. Reacciones de sustitución nucleofílica para la formación de derivados.
3.7 Compuestos nitrogenados: Aminas y amidas. Basicidad, métodos de obtención de aminas, reducción, formación de amidas.
4. Carbohidratos
4.1 Nomenclatura y estructura. Isomería óptica. Propiedades físicas, químicas y biológicas. Formación de hemiacetales y reacciones de oxidación-reduccion y esterificación.
4.2 Derivados de azúcares: aminoazúcares, dexosiazúcares, aminoazúcares acetilados, azúcares ácidos, azúcares fosforilados.
4.3 Enlace glucosídico: disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos de importancia biológica
4.4 Reactividad.
5. Lípidos Ácidos grasos: nomenclatura, estructura química y polaridad.Triglicéridos: esterificación de ácidos grasos, reacciones de saponificación y oxidación.Esteroles, tromboxanos, eicosanides, terpenos, ceras, esteroles, fosfolípidos, esfingolípidos, prostaglandinas, flavonoides, glicolípidos, lipopolisacaridos.
6. AminoácidosFórmulas estructurales y nomenclatura. Clasificación y cálculo del punto isoeléctrico. Enlace peptídico: estructura primaria de proteínas.
En los cursos del área se evaluará la apropiación del lenguaje, conceptos y procesos propios de esta ciencia, como también las relaciones estructura-propiedad-reactividad y su influencia en otras áreas del conocimiento. Para poder hacer el seguimiento al desarrollo integral del estudiante esta valoración debe tener en cuenta los métodos propios de la química, además de su uso o aplicabilidad en la ingeniería y la biología. La evaluación estará acorde con las didácticas utilizadas en el aula de clase y fuera de ella para lograr los objetivos del curso, y que están orientados por los lineamientos expresados en el proyecto educativo institucional (PEI) y el modelo pedagógico. El desarrollo del pensamiento abstracto y crítico, la formulación de preguntas y problemas, así como la elaboración de metodologías para resolver esas preguntas o solucionar esos problemas; la adquisición de habilidades en comprensión de textos científicos (lenguaje propio e incorporar el inglés), escribir sobre temas del curso en forma coherente y acorde a la disciplina, el manejo de instrumentos y la aplicación del método científico, se deben ver reflejados en la evaluación como resultado del trabajo de estos aspectos durante el curso.El curso se inicia con una evaluación del interés por el área, una descripción de lo que conocen los estudiantes sobre conceptos básicos. Para cada uno de los temas propuestos el estudiante leerá un texto antes de asistir a clase, responderá las preguntas sobre la lectura y elaborará sus propias inquietudes, que serán resueltas en el aula, en algunas ocasiones el texto puede ser reemplazado por una película. (Los textos pueden ser en inglés o en español). Cada tema va acompañado de una práctica de laboratorio con su respectiva guía. Las estrategias pedagógicas a emplear son:Presénciales - Construcción de modelos teóricos para cada temática por medio de lecturas dirigidas, sustentación de trabajos, lecturas en inglés, cátedra magistral, discusiones grupales, revisión bibliográfica, exposición de artículos científicos y elaboración de mapas conceptuales.- Para la solución de problemas creatividad y actitudes, se desarrollarán talleres por tema, con aplicaciones en computador, ejercicios prácticos con supervisión técnica de procedimientos, ejercicios orales y vivenciales respecto a la química y en relación con la ingeniería o la biología.- Las estrategias de comunicación e integración se facilitarán propiciando exposiciones orales e informes escritos acerca de los resultados de laboratorio, y resolviendo problemas con análisis de casos en el aula de clase.No presénciales - Se establecen 5 horas de tutoría semanales. - Desarrollo de ejercicios sencillos de carácter individual contextualizados en casos de la industria química o de la biología. Estos ejercicios pueden ser resueltos y discutidos en los foros de AVATA.- Preparación de las prácticas de laboratorio- Preparación de informes de prácticas de laboratorio- Preparación de las comunicaciones orales que incluyen exposiciones, lecturas, análisis de textos y elaboración de mapas conceptuales.Estrategias de evaluaciónUn examen parcial que equivale al 60% en cada corte, trabajo de laboratorio con valor del 30% (Los informes incluyen la evaluación del trabajo en grupo e individual), y un 10% de las otras actividades contempladas en las estrategias pedagógicas presénciales y no presénciales.
-Bruice, P. Química orgánica. (2007). México: Pearson Prentice Hall.
-McMurry, J. (2004). Química orgánica. México: Thomson Editorial.
-Morrison, R. y Boy R. (1987). Química orgánica. Estados Unidos: Pearson Addison Wesley.
-Carey, F. (1999). Química orgánica. España: McGraw-Hill.
-Fessenden, R. y Fessenden, J. (1985). Química orgánica. Estados Unidos: Grupo Editorial Iberoamérica.
-Solomons, T. (1987). Química orgánica. México: Editorial Limusa.
-Breslow, R. (1970). Mecanismos de reacciones orgánicas. España: Reverté.