Sylabus BQF-1002

Syllabus

BQF-1002 ANALISIS INSTRUMENTAL

MCAB. JORGE CARLOS CANTO PINTO

jccanto@itescam.edu.mx

Semestre	Horas Teoría	Horas Práctica	Créditos	Clasificación
3	3	2	5	Ingeniería Aplicada

Prerrequisitos

COMPETENCIAS PREVIAS: 1.- Conoce los fundamentos básicos de Química Inorgánica, Orgánica, y Bioquímica para aplicarlos en la resolución de problemas analíticos 2.- Conoce e interpreta los principios de la teoría atómica, teoría de orbitales atómicos y moleculares, y la teoría de hibridación para la comprensión e identificación de las transiciones electrónicas 3.- Diferencia la estructura química de los compuestos orgánicos saturados, insaturados y aromáticos para la determinación de su comportamiento bajo diferentes condiciones de análisis 4.- Relaciona las propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas de la materia y de las radiaciones electromagnéticas para su aplicación en el campo de la espectroscopia de absorción y emisión

Competencias	Atributos de Ingeniería
Selecciona los materiales e instrumentos para la separación e identificación de muestras desconocidas	Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Aplica los fundamentos de la Química analítica e instrumental para la solución de problemas en el análisis químico	Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Identifica y relaciona los conceptos de la nefelometría y turbidimetría para su aplicación en la solución de problemas analíticos	Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Identifica los conceptos de la espectroscopia atómica para la aplicación en el análisis de muestras	Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Manipula equipos de absorción atómica, para cuantificar sustancias presentes en diversas muestras	Desarrollar y conducir una experimentación adecuada; analizar e interpretar datos y utilizar el juicio ingenieril para establecer conclusiones
Comprende la diferencia entre los procesos de emisión y absorción para su utilización en la solución de problemas analíticos	Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Aplica los conceptos de la espectroscopia Uv-visible para la identificación y análisis cuantitativo de compuestos moleculares	Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Identifica y manipula las partes de un espectrofotómetro Uv-visible para la cuantificación de sustancias presentes en diferentes muestras analíticas	Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Interpreta los resultados derivados de un análisis químico para la resolución de problemas específicos.	Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Aplica los conceptos de la espectroscopia Infrarroja para la resolución e interpretación de espectros IR	Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
Comprende los conceptos básicos de la Espectroscopía de RMN para su aplicación en la identificación de compuestos moleculares	Reconocer la necesidad permanente de conocimiento adicional y tener la habilidad para localizar, evaluar, integrar y aplicar este conocimiento adecuadamente
Identifica y relaciona los conceptos básicos de la teoría de espectrometría de masas para la determinación de la estructura de moléculas orgánicas e inorgánicas	Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Interpreta los resultados derivados de un análisis químico para la resolución de problemas específicos.	Desarrollar y conducir una experimentación adecuada; analizar e interpretar datos y utilizar el juicio ingenieril para establecer conclusiones
Identifica y relaciona las técnicas de separación para su aplicación en el análisis cualitativo y cuantitativo de diferentes especies orgánicas y biológicas	Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
MANUAL	Comunicarse efectivamente con diferentes audiencias

Normatividad

Se requiere que todos los trabajos revisados y calificados se encuentren en el moodle de la asignatura correspondiente (en caso que no se encuentre no se anotará la calificación). Debe respetar las normas de laboratorio estipulados en el portal web del itescam.

Materiales

Bitácora de prácticas (libreta pequeña de cuadros grandes), calculadora, bata, cubrebocas, guantes de latex y práctica impresa.

Bibliografía disponible en el Itescam
Título	Autor	Editorial	Edición/Año	Ejemplares
Química analítica cuantitativa /	Day, R.A.	Pearson educación,	5a. / 1989.	7	-
Métodos instrumentales de análisis /	Willard, Hobart Hurd,	CECSA,	Nueva ed. / 1977.	1	-
Química analítica /	Higson, Séamus	McGraw-Hill,	2007.	8	-

Parámetros de Examen
PARCIAL 1	De la actividad 1.1.1 a la actividad 4.3.3
PARCIAL 2	De la actividad 5.1.1 a la actividad 8.1.5

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. Principios de Análisis instrumental 1.1. Aplica los fundamentos de la Química analítica e instrumental para la solución de problemas en el análisis químico 1.1.1. Realizar un análisis comparativo de las diferencias entre los métodos clásicos y los métodos instrumentales de análisis químico y sus aplicaciones en la investigación científica y el desarrollo tecnológico, así como en los procesos de producción indu Principios del análisis instrumental ( bytes) 1.1.2. Evaluar la respuesta de un método analítico en base a los parámetros de calidad cuantitativos (precisión y exactitud) Principios del análisis Instrumental ( bytes) 1.1.3. Describir la relación señal/ruido en el análisis instrumental así como analizar y discutir los diferentes métodos usados para incrementar la relación señal/ruido Principios del análisis Instrumental ( bytes) 1.1.4. Investigar los métodos cuantitativos y cualitativos en el análisis instrumental Principios del análisis instrumental ( bytes) 1.2. Selecciona los materiales e instrumentos para la separación e identificación de muestras desconocidas 1.2.1. Realizar curvas de calibración estándar 1.2.2. Realizar exposiciones, representaciones y simulaciones en equipo y frente al grupo de los diferentes fenómenos y propiedades de la luz 1.2.3. Realizar un investigación documentada de los diferentes métodos instrumentales basados en las diferentes radiaciones electromagnéticas 1.2.4. Realizar operaciones y simulaciones de la aplicación de la ley de Beer- Lambert
2. Nefelometría y Turbidimetría 2.1. Identifica y relaciona los conceptos de la nefelometría y turbidimetría para su aplicación en la solución de problemas analíticos 2.1.2. Comparar los índices de refracción de diversas sustancias en estado líquido y gaseoso Nefelometría y turbidimetria ( bytes) 2.1.3. Identificar los diferentes instrumentos utilizados para las determinaciones refractométricas así como los utilizados en el control de procesos Nefelometría y turbidimetria ( bytes) 2.1.4. Identificar los factores que permiten determinar la turbidez en muestras biológicas (cultivos microbianos, metabolitos, y productos industriales) Nefelometría y turbidimetria ( bytes) 2.1.5. Identificar los diferentes instrumentos utilizados para las determinaciones turbidimétricas Nefelometría y turbidimetria ( bytes)
3. Espectroscopia atómica 3.1. Identifica los conceptos de la espectroscopia atómica para la aplicación en el análisis de muestras 3.1.1. Indicar las diferencias existentes entre los distintas métodos de atomización y las fuentes de emisión de la radiación Espectroscopia atómica ( bytes) 3.1.2. Diferenciar la espectroscopia atómica de absorción de la de emisión en base a sus transiciones electrónicas, así como la interpretación de los espectros de diferentes sustancias y mezclas de sustancias, además identificar las los límites de ambas téc Espectroscopia atómica ( bytes) 3.2. Manipula equipos de absorción atómica, para cuantificar sustancias presentes en diversas muestras 3.2.1. Describir instrumentación clásica y actualizada, los conceptos de interferencia espectral, física, química, por ionización y por absorción no específica, y la manera de eliminarlas o reducirlas; además las ventajas del tipo de solvente usado y la apl Espectroscopia atómica ( bytes) 3.2.2. Desarrollar simulaciones de los fenómenos involucrados en la espectroscopia atómica así como exponerlas frente a grupo Espectroscopia atómica ( bytes) 3.3. Comprende la diferencia entre los procesos de emisión y absorción para su utilización en la solución de problemas analíticos 3.3.1. Buscar e identificar casos y situaciones reales y/o simuladas publicadas en revistas científicas indexadas de la aplicación de esta metodología para discutir en grupo http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r74334.PDF 3.3.2. Proponer y desarrollar protocolos de análisis de muestras así como la forma correcta de reportar los resultados Espectroscopia atómica ( bytes) 3.3.3. Investigar las aplicaciones para el control de procesos http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r74334.PDF
4. Espectroscopía Ultraviioleta-Visible 4.1. Aplica los conceptos de la espectroscopia Uv-visible para la identificación y análisis cuantitativo de compuestos moleculares 4.1.1. Describir la absorción de la radiación electromagnética en el rango del UV-Visible Espectrometria UV - visible ( bytes) 4.1.2. Entender y aplicar la ley de Beer- Lambert para el análisis cuantitativo Espectrometria UV - visible ( bytes) 4.1.3. Explicar la absorción de la radiación UV-Vis, las transiciones electrónicas y el efecto solvatocrómico 4.2. Identifica y manipula las partes de un espectrofotómetro Uv-visible para la cuantificación de sustancias presentes en diferentes muestras analíticas 4.2.1. Diferenciar los cromóforos de los auxócromos, así como su relación con la absorción de la radiación UV-Vis Espectrometria UV - visible ( bytes) 4.2.2. Realizar investigación documentada y la exposición al grupo del fundamento y simulación del funcionamiento y operación de instrumentos utilizados en la espectrofotometría UV-Vis Espectrometria UV - visible ( bytes) 4.2.3. Identificar los instrumentos usados para titulaciones fotométricas, análisis cualitativo y cuantitativo Espectroscopia atómica ( bytes) 4.3. Interpreta los resultados derivados de un análisis químico para la resolución de problemas específicos. 4.3.1. Conocer los alcances y limitaciones del análisis cualitativo para determinar estructura molecular (por ejemplo: las reglas de Woodward- Fieser) 4.3.2. Asistir a sesiones de instrucción para la operación de fotómetros y espectrofotómetros UV-Vis, preparación de muestras, límites de concentración de analitos y tipos de solventes 4.3.3. Investigar las aplicaciones para el control de procesos
5. Espectroscopia Infrarrojo 5.1. Aplica los conceptos de la espectroscopia Infrarroja para la resolución e interpretación de espectros IR 5.1.1. Investigar el fenómeno de la absorción de la radiación en el IR y su aplicación analítica en la industria IR ( bytes) 5.1.2. Describir los tipos de vibraciones moleculares, los instrumentos de IR, fuentes de radiación IR, técnicas de manipulación y preparación de muestras en estado sólido, líquido o gas IR ( bytes) 5.1.3. Resolver e interpretar espectros IR por medio de la comparación y correlación de frecuencias de grupo, así como distinguir la región de “huella digital” IR ( bytes) 5.1.4. Operación y cuidado básicos de los espectrofómetros de infrarrojo IR ( bytes) 5.1.5. Investigar las aplicaciones para el control de procesos IR ( bytes)
6. Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear 6.1. Comprende los conceptos básicos de la Espectroscopía de RMN para su aplicación en la identificación de compuestos moleculares 6.1.1. Investigar e interpretar la teoría de resonancia magnética nuclear (rmn), los espectrómetros de rmn de onda continua o de impulsos, el desplazamiento químico, desdoblamiento espín-espín. RMN ( bytes) 6.1.2. Realizar la interpretación de los espectros de primer orden en base a la absorción de los protones RMN ( bytes) 6.1.3. Identificar los componentes básicos de los espectrómetros de rmn así como su principio operacional: los imanes, sonda de la muestra, detectores y procesadores de datos, preparación de muestras y tipos de solventes RMN ( bytes) 6.1.4. Establecer las limitaciones y ventajas de la espectroscopia de rmn respecto a sus aplicaciones y su relación con otros métodos instrumentales (por ejemplo con Espectroscopia UV-Vis e IR) RMN ( bytes)
7. Espectroscopía de masas moleculares 7.1. Identifica y relaciona los conceptos básicos de la teoría de espectrometría de masas para la determinación de la estructura de moléculas orgánicas e inorgánicas 7.1.1. Investigar, diferenciar e interpretar la teoría de la espectrometría de masas atómica y molecular EM ( bytes) 7.1.2. Distinguir las diversas fuentes de iones (de fase gaseosa y desorción) y los tipos de espectros generados EM ( bytes) 7.1.3. Identificar las aplicaciones para la determinación elemental de materia, la estructura de moléculas inorgánicas, orgánicas y biológicas, análisis cualitativo y cuantitativo de mezclas complejas y sustancias puras, estructura y composición de superfic EM ( bytes) 7.2. Interpreta los resultados derivados de un análisis químico para la resolución de problemas específicos. 7.2.1. Caracterizar los componentes básicos de los distintos equipos utilizados en la espectroscopia de masas y analizadores de masas acoplados a cromatógrafos de gases EM ( bytes) 7.2.2. Interpretar y diferencias los espectros generados a partir del análisis de muestras EM ( bytes) 7.2.3. Realizar un análisis y reporte de las distintas aplicaciones no convencionales más actuales de la espectrometría de masas molecular EM ( bytes)
8. Métodos de separación y aislamiento 8.1. Identifica y relaciona las técnicas de separación para su aplicación en el análisis cualitativo y cuantitativo de diferentes especies orgánicas y biológicas 8.1.1. Interpretar la teoría de las separaciones por cromatografía de capa fina y de papel y su relación como principios de los métodos cromatográficos instrumentales Métodos de separación ( bytes) 8.1.2. Identificar y diferenciar los métodos de cromatografía de gas-gas, gas- líquido, líquido-líquido, líquidos de alto desempeño, de fluídos supercríticos Métodos de separación ( bytes) 8.1.3. Interpretar, comparar y diferenciar el principio fundamental de la electroforesis de proteínas y ácidos nucleicos en su aplicación para separaciones e identificación de peso molecular y composición. Métodos de separación ( bytes) 8.1.4. Diferenciar los distintos métodos de preparación y tinción de muestras de proteínas y ácidos nucleicos durante el análisis electroforético Métodos de separación ( bytes) 8.1.5. Analizar y discutir las aplicaciones y el instrumental utilizado para los métodos de separación en el análisis cualitativo y cuantitativo de las especies orgánicas y biológicas Métodos de separación ( bytes)
9. MANUAL DE PRACTICAS 9.1. MANUAL 9.1.1. REVISAR EL MATERIAL ( bytes)