
Métodos Espectroscópicos de Análisis
Código: 102488Créditos: 6
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Química | OB | 3 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Julián Alonso Chamarro
- Correo electrónico :
- julian.alonso@uab.cat
Equipo docente
- Roberto Boada Romero
- Montserrat López Mesas
- Ignacio Villarroya Antillac
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Es necesario haber aprobado las asignaturas Fundamentos de Química (I) y (II). Se recomienda haber adquirido los conocimientos y competencias impartidos en las asignaturas Introducción a la Química Analítica y Química Electroanalítica.
Objetivos
La asignatura pretende complementar los conocimientos básicos de los alumnos en las técnicas de análisis instrumental dentro de la Química Analítica y, en particular, los métodos espectroscópicos de análisis.
Los conocimientos adquiridos en esta asignatura son fundamentales para poder comprender y abordar el aprendizaje de materias de otras áreas de conocimiento, aprovechando el carácter multidisciplinar de la materia Química Analítica.
Los objetivos principales de la asignatura son:
1. Describir el fundamento y la instrumentación asociada de las principales técnicas ópticas de análisis.
2. Aplicar estos conocimientos a la resolución de problemas de análisis químico.
Las prácticas de laboratorio relacionadas con los contenidos de esta asignatura se desarrollarán en la asignatura Laboratorio de Análisis Cromatográfico y Espectroscópico.
Resultados de aprendizaje
- Gestionar la organización y planificación de tareas.
- Resolver problemas y tomar decisiones.
- Obtener información, incluyendo la utilización de medios telemáticos.
- Utilizar la informática para el tratamiento y presentación de información.
- Trabajar en equipo y cuidar las relaciones interpersonales de trabajo.
- Razonar de forma crítica.
- Aprender de forma autónoma.
- Reconocer las etapas del procedimiento analítico en el análisis químico.
- Identificar los métodos estadísticos en el tratamiento de los resultados de los análisis para obtener información de su calidad.
- Enunciar los principios involucrados en los métodos electroquímicos y ópticos de análisis.
- Clasificar los métodos electroanalíticos y ópticos de análisis, y su marco de utilización.
- Explicar el fundamento de funcionamiento del equipamiento electroanalítico y óptico.
- Emplear los principios de la electroquímica y la espectrofotometría (óptica) para la resolución de problemas analíticos.
- Resolver una colección de problemas de análisis instrumental.
- Interpretar los resultados obtenidos en problemas analíticos así como los parámetros de calidad de los mismos.
- Planificar la estrategia a seguir en las diferentes etapas del procedimiento analítico para la resolución de los problemas abordados.
- Emplear la tecnología de la información y la comunicación para la documentación de casos y problemas.
Contenidos
PARTE I: INTRODUCCIÓN
1. Introducción a las técnicas instrumentales de análisis. Aproximación a los problemas que la Química Analítica debe resolver actualmente. Definición de instrumento. Características básicas de los instrumentos. Propiedades analíticas. Análisis cuantitativo: Calibración.
2. Introducción a los métodos ópticos de análisis. Propiedades de la luz. Principios de interacción radiación-materia: reflexión, dispersión, refracción, difracción, polarización. El espectro electromagnético. Absorción y emisión de energía por átomos y moléculas. Clasificación de las técnicas ópticas de análisis. Técnicas moleculares y atómicas. Técnicas de absorción y de emisión.
PARTE II: ESPECTROSCOPIA MOLECULAR
3. Espectrofotometría de absorción molecular UV-visible. Fundamento de la técnica. Transmitancia y absorbancia. Deducción Ley de Lambert- Beer. Limitaciones de ley. Componentes básicos de la instrumentación analítica. Fuentes de radiación. Selección de la longitud de onda. Detectores. Espectrofotómetros de haz sencillo, doble haz y de diodos en línea. Aplicaciones al análisis cuantitativo. Valoraciones fotométricas. Resolución de mezclas. Espectroscopia de derivadas.
4. Espectrofotometría de absorción molecular IR. Fundamentos: espectros vibración. Componentes básicos de la instrumentación analítica. Espectroscopia IR con transformada de Fourier (FTIR). Preparación de la muestra. Análisis cualitativo. Análisis cuantitativo: Análisis de Gases. NIR.
5. Luminiscencia molecular. Fundamentos de la luminiscencia: fluorímetro y fosforimetria. Espectros de excitación y de emisión. Variables que afectan a la luminiscencia. Relaciones cuantitativas. Técnicas de Amortiguación (quenching): Ley Stern-Volmer. Instrumentación. Quimioluminiscencia. Aplicaciones. FRET y marcadores fluorescentes.
PARTE III: ESPECTROSCOPIA ATÓMICA
6. Espectroscopia de absorción atómica. Fundamento de la absorción atómica. Espectros atómicos. Atomización: efecto de la temperatura. Instrumentación. Espectroscopia de absorción atómica de llama. Radiación de fondo. Espectroscopia de absorción atómica con horno de grafito. Generación de hidruros y vapor frío. Corrección de la señal de fondo. Interferencias espectrales y químicas. Aplicaciones al análisis cuantitativo.
7. Técnicas de emisión atómica. Fundamentos de la emisión atómica. Sistemas de atomización: llama y plasma. Instrumentación. Fotometría de llama. Espectroscopia de plasma acoplado por inducción (ICP): Fundamentos. Instrumentación secuencial y multicanal. Interferencias espectrales y químicas. Aplicaciones.
PARTE IV: OTRAS TÉCNICAS ANALÍTICAS
8. Espectrometría de masas. Fundamentos. Características del espectro de masas. Espectrómetros de masas. Sistemas de introducción de la muestra. Fuentes de iones: Plasma de acoplamiento inductivo, impacto electrónico, ionización química, ionización y desorción por campo. Maldi y electrospray. Analizadores de masas: cuádruplo, tiempo de vuelo, sector magnético y doble enfoque. Detectores. Aplicaciones cualitativas y cuantitativas. Espectrometría de masas atómica. Sistemas de ionización: plasma acoplado por inducción. Características y aplicaciones.Espectrometría de masas molecular. Fuente de ionización: impacto de electrones, ionización química, electrospray y MALDI. Aplicaciones cualitativas y cuantitativas. Sistemas híbridos y tándem.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Resolución de problemas y preparación de seminarios | 33 | 1,32 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 13, 14, 15, 16, 17 |
| Tutorias | 5 | 0,2 | 1, 3, 5, 6, 8, 9, 12, 13, 14, 15, 16 |
| Clases de problemas | 12 | 0,48 | 2, 5, 6, 7, 9, 13, 14, 15, 16, 17 |
| Estudio | 49 | 1,96 | 1, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 15, 16, 17 |
| Clases de teoria y seminarios | 37 | 1,48 | 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 16, 17 |
Clases de teoría y seminarios:
Se combinará el modelo expositivo (lección magistral), con soporte audiovisual, y actividades formativas que se podrán realizar en grupo o individualmente. En las lecciones magistrales, el profesor ofrecerá una visión global del tema tratado, incidirá en aquellos conceptos clave para la comprensión y responderá a los eventuales dudas o cuestiones. Para favorecer la consecución de los objetivos de aprendizaje planteados se introducirán actividades formativas encaminadas a impulsar el aprendizaje cooperativo y la participación de los estudiantes. Para el estudio individual y la preparación de los temas en profundidad, se indicará una bibliografía básica y complementaria. Las actividades están concebidas para adquirir las competencias específicas, así como para desarrollar las competencias transversales.
Durante el cuatrimestre se realizarán seminarios dedicados a la presentación de trabajos elaborados en grupo sobre aplicaciones seleccionadas de las técnicas instrumentales estudiadas. Con estos seminarios se pretende profundizar sobre aspectos tratados en las clases de teoría. Los trabajos serán expuestos oralmente por los miembros del grupo ante el conjunto de la clase. Opcionalmente también se podría realizar algún seminario impartido por especialistas en el área de la instrumentación analítica estudiada en la asignatura. Estos seminarios invitados no sólo servirían para ampliar el temario de la asignatura sino también para conocer especialistas con experiencia muy diversa y otras formas de comunicación que enriquecerán a los alumnos para su inserción laboral
Clases de Problemas
Se aplicarán los conocimientos adquiridos en las clases de teoría mediante la resolución de cuestiones y problemas. Se desarrollarán siguiendo dos estrategias diferentes: (a) El profesor resolverá ante todo el grupo algunos problemas seleccionados o problemas-tipo permitiendo que el alumno aprenda a identificar los elementos esenciales del planteamiento y cómo abordar su resolución y b) los estudiantes, en pequeños grupos, guiados y ayudados por el profesor, se enfrentarán a problemas y cuestiones análogas o problemas que exigen planteamientos novedosos.
Adicionalmente, y en la medida de lo posible, se intentarán realizar visitas a empresas fabricantes de instrumentación analítica basadas en medidas ópticas y/o Grandes Instalaciones de Investigación donde se apliquen técnicas ópticas de análisis.
Uso de la IA
Para esta asignatura, se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) exclusivamente en tareas de apoyo, como la búsqueda bibliográfica o de información, la corrección de textos o las traducciones. El estudiante tendrá que identificar claramente qué partes han sido generadas con esta tecnología, especificar las herramientas utilizadas e incluir una reflexión crítica sobre cómo éstas han influido en el proceso y el resultado final de la actividad. La no transparencia del uso de la IA en esta actividad evaluable se considerará falta de honestidad académica y puede comportar una penalización parcial o total en la nota de la actividad, o sanciones mayores en casos de gravedad
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Actividades formativas y Seminarios | 30 | 8 | 0,32 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 |
| Parcial 1 | 20 | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 |
| Examen Global | 50 | 4 | 0,16 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 |
Evaluación Continuada
Las competencias de esta asignatura serán evaluadas mediante:
a) Un control de los temas iniciales (individual), con un peso del 20% de la nota final.
b) Un control de toda la materia (individual), con un peso del 50% en la nota final.
c) Actividades cooperativas y colaborativas (seminarios, problemas, evidencias, etc.) e individuales (evidencias) realizadas dentro y fuera del aula. Tendrán un peso del 30% en la nota final, sumando tanto las contribuciones cooperativas como las individuales.
Los controles podrán tener formato escrito u oral de acuerdo con la evolución del proceso de adquisición de conocimientos y la disponibilidad temporal.
Si la nota final no alcanza 5, el estudiante tiene otra oportunidad de superarla asignatura mediante el examen de recuperación que se celebrará en la fecha que fije la coordinación de la titulación.
Para participar en la recuperación, el alumnado debe haber sido previamente evaluado en un conjunto de actividades cuyo peso debe equivaler a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura.
Se considerará que el alumno es no-evaluable cuando las actividades realizadas no sean equivalentes al 51% de las que son evaluadas para obtener la calificación total de la asignatura.
Evaluación Única
El alumnado que se haya acogido a la modalidad de evaluación única deberá realizar una prueba final que consistirá en un examen de todo el temario de la asignatura a realizar el día en que los estudiantes de la evaluación continuada realicen el examen del segundo parcial. La calificación del estudiante será la nota de esta prueba.
La prueba final podrá tener formato escrito u oral de acuerdo con la disponibilidad temporal.
Si la nota final no alcanza 5, el estudiante tiene otra oportunidad de superarla asignatura mediante el examen de recuperación que se celebrará en la fecha que fije la coordinación de la titulación. La calificación final del estudiante será la nota de esta prueba.
Se aplicará el mismo criterio de no evaluable que en la evaluación continuada.
La realización de cualquier irregularidad en un acto de evaluación (fraude académico, plagio o uso indebido de la IA, salvo que este uso esté expresamente autorizado en la guía docente), que pueda conducir a una variación significativa de la calificación, implica que dicho acto se calificará con un 0. En caso de que la guía docente exija como requisito imprescindible para superar la asignatura haber obtenido una nota mínima en este acto de evaluación o que se produzcan varias irregularidades en los actos de evaluación de una misma asignatura, la calificación final de dicha asignatura será 0. Además de esto, se podrá iniciar un procedimiento disciplinario contra el estudiante que incurra en alguna de estas irregularidades.
Bibliografía
- F. James Holler, Douglas A Skoog, Stanley R. Crouch. Principios de Analisis Instrumental. 6.ª Edición. 2008. ISBN-10: 9706868291. Cengage Learning Editores. ISBN-13: 9789706868299.
- Skoog, Douglas A., Donald M. West, F. James Holler y Stanley R. Crouch. Fundamentos de química analítica. Novena edición. 2015. Cengage Learning Editores. ISBN: 978-607-519-937-6
- Frame, Eileen M. Skelly; Frame, George M.; Robinson, James W. Undergraduate Instrumental Analysis. Seventh edition. 2014. CRC Press. ISBN: 9781420061352
- Gary D. Christian, Purnendu K. Dasgupta, Kevin A. Schug. Analytical Chemistry. Seventh edition. 2013. John Wiley & Sons. ISBN: 9780470887578
- Kellner, R., Mermett, M., Otto, M., Widmer, H.M. (Eds.); Analytical Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim, 1998.
- https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/1c3utr0/cdi_proquest_ebookcentral_EBC5758242
Software
Microsoft Office
Acrobat Reder
Grupos e idiomas de la asignatura
La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura
| Tipo de docencia | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoría | 1 | Español | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 1 | Español | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (TE) Teoría | 2 | Catalán/Español | primer cuatrimestre | tarde |
| (PAUL) Prácticas de aula | 2 | Catalán | primer cuatrimestre | tarde |