CURSO : QUIMICA TRADUCCION : CHEMISTRY SIGLA : QIM201G CRÉDITOS UC : 15 CRÉDITOS SCT-Chile : 09 REQUISITOS : UNIDAD ACADEMICA 11 MÓDULOS : 06 CARÁCTER : MINIMO DISCIPLINA : QUIMICA I. DESCRIPCION El curso esta dirigido a estudiantes de Agronomia. Entrega conocimientos fundamentales de la Quimica General, agrupados en los primeros capitulos, para luego continuar con una vision general de la Quimica Organica. II. OBJETIVOS General: 1. Demostrar un nivel de conocimiento apropiado de la Quimica General y Quimica Organica para la posterior comprension de aquellos aspectos quimicos que encontraran durante el desarrollo de las carreras de Agronomia e Ingenieria Forestal. Especificos: 1. Comprender los tipos de enlaces en compuestos quimicos. Reconocer polaridad de enlace y moleculas. 2. Aplicar fuerzas de uniones intermoleculares a cambios de estado y solubilidad. Explicar fenomenos fisicos, quimicos y biologicos. 3. Conocer la estequiometria de una reaccion quimica. 4. Aplicar reacciones de oxidacion y reduccion a situaciones de la quimica y la biologia, asi como situaciones relacionadas con equilibrio quimico (acidos y bases, hidrolisis, buffer y tampones biologicos). 5. Relacionar estructuras quimicas como lipidos, proteinas, carbohidratos, acidos nucleicos con su importancia elemental y estructural en organismos vivos. 6. Aplicar conceptos de estereoquimica a moleculas de interes biologico y comprender interaccion de molecula quiral y receptor biologico quiral. III. CONTENIDOS 1. Introduccion. 1.1 Numero atomico y numero masico, masa atomica. Isotopos. Masa molar y mol. Numero de Avogadro. Ley de Proporciones definidas (estequiometria en un compuesto). 1.2 Naturaleza y caracteristicas de la energia radiante ( , , ). 1.3 Concepto moderno del atomo. Dualidad de la materia. Orbitales atomicos. Configuracion electronica de los elementos representativos. 1.4 Propiedades periodicas. 1.4.1 Tabla periodica. Grupos y periodos. 1.4.2 Radio atomico y radio ionico. 1.4.3 Energia de ionizacion y electronegativida. 2. Estructura molecular. 2.1 Tipos de enlace. Estructuras de Lewis. 2.2 Orbitales moleculares. Hibridaciones. Polaridad de enlaces y moleculas. 2.3 Uniones intermoleculares y aplicaciones. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE FACULTAD DE QUIMICA / Enero 2015 1 3. Estequiometria. 3.1 Estequiometria. Igualacion de una reaccion quimica. 3.2 Reactivo limitante y en exceso. 3.4 Pureza y rendimiento. 3.5 Reacciones de oxidacion y de reduccion. 4. Estados de la materia. 4.1 Propiedades generales de solidos, liquidos y gases. 4.2 Presion de vapor. Tension superficial. Viscosidad. Leyes de difusion. 4.3 Gases ideales. Ecuaciones de estado. Teoria cinetico-molecular de los gases. 5. Mezclas y disoluciones. 5.1 Mezclas homogeneas y heterogeneas. Electrolitos. Solubilidad. 5.2 Unidades de concentracion. Unidades de uso en agricultura y ciencias forestales. Preparacion de disoluciones. Emulsiones. 5.3 Propiedades coligativas de las disoluciones. 6. Equilibrio ionico. 6.1 Equilibrio quimico y ionico. 6.2 Concepto acido-base. Equilibrio acido-base. 6.3 Acidos fuertes, debiles y mezclas. Valores de pH, PKa y PKb. 6.4 Hidrolisis. Disoluciones buffer (tampon). Ecuacion de Henderson- Hasselbach. Aplicacion. 6.5 Equilibrios de solubilidad Kps. 7. Acidos y bases organicos. 7.1 Acidos y bases organicos. Relacion estructura acidez y relacion estructura basicidad. 7.2 Teoria de la Resonancia. Estabilidad de acidos y bases de Lewis. 8. Estereoquimica. 8.1 Simetria molecular. Quiralidad. Centros estereogenicos. Actividad optica. 8.2 Estereoisomeros. Mezclas racemicas. Planos de simetria. 8.3 Representaciones tridimensionales y de Fischer. Sistemas de configuracion de centros quirales. 8.4 Aplicaciones a moleculas de interes biologico. 9. Conceptos de reactividad organica. 9.1 Procesos de rupturas y formacion de enlaces. Clasificacion de reacciones organicas. 9.2 Especies reactivas e intermediarios de reaccion, (estabilidad de estos). 9.3 Parametros termodinamicos. Perfiles de energia. Factibilidad de reacciones. 9.4 Reacciones de sustitucion nucleofilica y de eliminacion. Reacciones en etapas y concertadas. 9.5 Geometria de orbital de alquenos. Isomeros geometricos. 9.6 Reacciones de adicion a alquenos. 9.7 Aplicaciones a moleculas de interes biologico. 10. Aldehidos y cetonas. 10.1 Geometria del grupo carbonilo. Diversidad de sustancias carbonilicas. 10.2 Condensacion con aminas. 10.3 Adicion de agua y alcoholes. Formacion de hemiacetales, hemicetales, acetales, cetales. 10.4 Aniones bidentados. Tautomeria ceto-enol. Condensacion aldolica. Feromonas. Ejemplos aplicados. 11. Hidratos de carbono. 11.1 Aldosas y cetosas. Hexosas y pentosas Hidratos de carbono D yL. 11.2 Representacion de Haworth. Anomeros y . 11.3 Monosacaridos, disacaridos y polisacaridos (maltosa, sucrosa, lactosa, glicogeno, almidon, celulosa). Aminoazucares. 11.4 Reaccion retroaldolica. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE FACULTAD DE QUIMICA / Enero 2015 2 12. Acidos carboxilicos y derivados. 12.1 Acidos carboxilicos comunes. Derivados de acidos carboxilicos. 12.2 Reacciones de esteres y amidas. Preparacion, hidrolisis. 12.3 Formacion de -ceto esteres (condensacion de Claisen). 12.4 Anhidridos y esteres del acido fosforico. Adenosin trifosfato (ATP). 13. Lipidos. 13.1 Definicion. Lipidos saponificables. 13.2 Triacilgliceridos. Acidos grasos. Hidrolisis y saponificacion. 13.3 Fosfolipidos, Fosfogliceridos, esfingolipidos. 13.4 Esteroides. Prostaglandinas. Terpenos. 14. Aminoacidos y proteinas. 14.1 Aminoacidos. Propiedades acido base. Estereoquimica. 14.2 Punto isoelectrico. 1.4.3 Peptidos. Enlace peptidico. Hidrolisis suave y fuerte. 1.4.4 Proteinas. IV. METODOLOGIA - Clases expositivas. - Laboratorios practicos. - Talleres de ejercicios. - Lecturas guiadas. V. EVALUACION - 3 Pruebas parciales. - Talleres de ejercicios, pasos practicos, etc. - Examen final. VI. BIBLIOGRAFIA Brown, Theodore L. et al. Quimica: la ciencia central. Mexico, Pearson Educacion, 2004. Bruice, Paula Yurkanis Fundamentos de Quimica organica. Mexico, Pearson Educacion, 2007. Salas, C., N. Valdebenito & A. Armstrong Ejercicios y topicos de aplicacion de Quimica organica. Santiago, Ediciones UC, 2012. Bibliografia complementaria: Bailey, Philip S. Quimica organica: conceptos y aplicaciones. Mexico, Pearson Educacion, 1998. Chang, Raymond Quimica. Mexico, McGraw-Hill, 2003. Holum, John R. Fundamentals of General Organic and Biological Chemistry. New York, John Wiley & Sons, 1998. Mc Murray, John Quimica organica. 5? Ed. Grupo Editorial Iberoamericana, 2000. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE FACULTAD DE QUIMICA / Enero 2015 3 Moore, John W. et al. El mundo de la Quimica: conceptos y aplicaciones. Mexico, Pearson Educacion, 2000. Stoker, H. S. General Organic and Biological Chemistry. 2? Ed. Hought Mifflin Company, 2001. Wolfe, Drew H. Quimica general. Organica y Biologica. Mexico, McGraw-Hill, 1996. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE FACULTAD DE QUIMICA / Enero 2015 4