Datos Identificativos 2013/14
Asignatura (*) Química Analítica Avanzada e Quimiometría Código 610G01015
Titulación
Grao en Química
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 1º cuadrimestre
Cuarto Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Inglés
Prerrequisitos
Departamento Química Analítica
Coordinación
Lopez Mahia, Purificacion
Correo electrónico
purificacion.lopez.mahia@udc.es
Profesorado
Andrade Garda, Jose Manuel
Lopez Mahia, Purificacion
Muniategui Lorenzo, Soledad
Correo electrónico
jose.manuel.andrade@udc.es
purificacion.lopez.mahia@udc.es
soledad.muniategui@udc.es
Web http://http://campusvirtual.udc.es
Descrición xeral Asignatura que trata sobre la problemática del análisis de trazas y las metodologías de trabajo aplicables. Planificación y ejecución de las distintas etapas del proceso analítico para llevar a cabo el análisis de trazas. Ventajas de la automatización en este tipo de análisis. En esta materia se inicia al alumno en el conocimiento de los fundamentos de las principales herramientas quimiométricas aplicables tanto a calibración, diseño y optimización de experimentos y análisis multivariante de datos, tan necesarias en el mundo actual para resolver problemas analíticos concretos.

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A1 Utilizar a terminoloxía química, nomenclatura, convenios e unidades.
A7 Coñecer e aplicar as técnicas analíticas.
A14 Demostrar o coñecemento e comprensión de conceptos, principios e teorías relacionadas coa Química.
A15 Recoñecer e analizar novos problemas e planear estratexias para solucionalos.
A16 Adquirir, avaliar e utilizar os datos e información bibliográfica e técnica relacionada coa Química.
A17 Traballar no laboratorio Químico con seguridade (manexo de materiais e eliminación de residuos).
A19 Levar a cabo procedementos estándares e manexar a instrumentación científica.
A20 Interpretar os datos procedentes de observacións e medidas no laboratorio.
A21 Comprender os aspectos cualitativos e cuantitativos dos problemas químicos.
A22 Planificar, deseñar e desenvolver proxectos e experimentos.
A23 Desenvolver unha actitude crítica de perfeccionamento na labor experimental.
A26 Levar a cabo procedementos estándares de laboratorios implicados en traballos analíticos e sintéticos, en relación con sistemas orgánicos e inorgánicos.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo.
B4 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Traballar de forma colaborativa.
B6 Comportarse con ética e responsabilidade social como cidadán e como profesional.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C4 Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía aberta, culta, crítica, comprometida, democrática e solidaria, capaz de analizar a realidade, diagnosticar problemas, formular e implantar solucións baseadas no coñecemento e orientadas ao ben común.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C7 Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.
C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
Saber planificar y ejecutar las distintas etapas del proceso analítico para el análisis de trazas. Saber discernir y elegir las metodologías de trabajo aplicables a cada problema. A7
A15
A16
A17
A19
A20
A21
A22
A23
A26
B1
B2
B3
B4
B5
B6
C1
C3
C4
C6
C7
C8
Saber diferenciar los objetivos y aplicabilidad de las principales herramientas quimiométricas. Conocer los principios básicos de las metodologías quimiométricas básicas de calibración, diseño y optimización de experimentos y análisis multivariante de datos. Saber extraer información quimiométrica multivariable de un ejemplo sencillo relacionado con un estudio medioambiental. A1
A7
A14
A15
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A20
A21
A22
A26
B1
B2
B4
B5
C1
C3
C4
C6

Contidos
Temas Subtemas
Tema 1. Introducción al análisis de trazas Importancia del análisis de trazas y campos de aplicación. El proceso analítico en el análisis de trazas: requerimientos especiales. Importancia y requisitos básicos del muestreo. Estrategias de muestreo. Conservación y tratamiento de la muestra: fuentes de error. Aseguramiento de la calidad en el análisis de trazas.
Tema 2. Análisis de trazas inorgánicas Introducción. Destrucción de matrices orgánicas. Descomposición y disolución de matrices inorgánicas. Procesos de separación y preconcentración en análisis de trazas inorgánicas. Especiación de elementos traza. Aplicaciones analíticas.
Tema 3. Análisis de trazas orgánicas Introducción. Métodos de extracción de muestras sólidas. Métodos de extracción de muestras líquidas. Purificación, fraccionamiento y concentración de extractos orgánicos. Aplicaciones analíticas.
Tema 4. Automatización en el laboratorio analítico Objetivos de la automatización. Ventajas y desventajas de la automatización. Clasificación de los sistemas analíticos automáticos. Robotización del laboratorio. Miniaturización. Análisis de procesos.
Tema 5. Introducción a la quimiometría Definición de quimiometría. La quimiometría en el proceso analítico. Concepto de incertidumbre y cálculos básicos.
Tema 6. Inferencia estadística y calibración univariable Test estadísticos de inferencia en los laboratorios analíticos: ensayos de hipótesis y análisis de varianza. Aplicaciones al laboratorio y al control de producción. Métodos de calibración. Calibración univariante por regresión lineal de mínimos cuadrados. Validación del modelo de calibración. Intervalos de confianza.
Tema 7. Diseño y optimización de experimentos Diseño experimental: principios básicos. Tipos de diseños: diseños factoriales, diseños factoriales fraccionados y diseños Plackett-Burman. Optimización secuencial: método simplex. Diseños de superficie de respuesta.
Tema 8. Análisis multivariable de datos Introducción. Clasificación de métodos de reconocimiento de pautas. Métodos no supervisados: análisis de agrupaciones, análisis de componentes principales. Métodos supervisados: método SIMCA, método del vecino más próximo (KNN).
Prácticas de laboratorio El alumno llevará a cabo la aplicación de los conceptos teóricos desarrollados a lo largo del curso. Se presentan diferentes problemas reales (campo medioambiental, industrial, agroalimentario, clínico..) que los alumnos tendrán que resolver.

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Prácticas de laboratorio 20 30 50
Seminario 6 12 18
Lecturas 1 2.5 3.5
Sesión maxistral 21 52.5 73.5
Proba obxectiva 3 0 3
 
Atención personalizada 2 0 2
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Prácticas de laboratorio Se abordarán diferentes técnicas de pretratamiento de la muestra y de separación del analito necesarias antes de las determinaciones instrumentales (ej. cromatografía). Como trabajo inherente al desarrollo experimental se emplearán diferentes herramientas quimiométricas tanto en el proceso de calibración, diseño de experimentos y evaluación de parámetros de calidad analíticos. Al finalizar las prácticas el alumno entregará una memoria del trabajo realizado con un análisis crítico y detallado.
Seminario Se remarcan aspectos esenciales de los temas tratados, resolución de boletines de ejercicios numéricos y cuestiones que el profesor habrá entregado previamente a los alumnos. Se realizarán ejercicios de intercomparación de los resultados obtenidos por diferentes procedimientos, esta revisión ayuda a entender la complejidad y dificultad de un análisis de trazas.
Se realizará una aplicación de técnicas multivariantes de reconocimiento de pautas adecuadas para la interpretación de los datos medioambientales.
Lecturas Se realizará lecturas seleccionadas por el profesor relacionadas con el análisis de trazas. Posteriormente el alumno deberá entregar un pequeño informe en el que identifique la estrategia seguida en la misma para la resolución del problema analítico.
Sesión maxistral Sobre los contenidos más importantes del programa. Para un total aprovechamiento de las mismas, se recomienda que el alumno haya leído previamente los aspectos fundamentales del tema a tratar en los textos recomendados. Para la impartición de las mismas se emplearán medios audiovisuales y/o informáticos y se fomentará el diálogo para la correcta comprensión de los contenidos, la resolución de dudas y fomento del sentido crítico.
Proba obxectiva Prueba escrita que se realiza en la convocatoria oficial de enero/julio en la que se evalúa el grado de aprendizaje y de adquisición de competencias por parte del alumno. Constará de preguntas teóricas como cuestiones aplicadas, resolución de problemas y contenidos prácticos. La fecha de realización está indicada en el calendario de exámenes del grado.

Atención personalizada
Metodoloxías
Lecturas
Seminario
Prácticas de laboratorio
Descrición
La atención personalizada que se describe en relación a estas metodologías se conciben como momentos de trabajo pesencial con el alumno, por lo que implican una participación obligatoria del mismo, bajo la supervisión del profesor, el cual resolverá dudas, organizará búsqueda bibliográfica, etc.
Habrán una sesión de aproximadamente media hora de duración de atención personalizada ligada a las tres metodologías descritas. Esta atención se realizará en el despacho del profesor.

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Lecturas Se valorará el informe detallado de las mismas en las que el alumno sepa identificar y justificar las estrategias seguidas en las mismas para la resolución de problemas analíticos. 5
Seminario Se valorará la participación de los alumnos en los mismos, así como la resolución de las cuestiones, casos y/o problemas planteados por el profesor. Para alguno en concreto se realizará una breve exposición oral por parte del alumno. 10
Proba obxectiva Se realizará un examen que consistirá en preguntas tipo test de respuesta única, preguntas de respuesta breve y problemas numéricos relacionados con contenidos teóricos y prácticos. 70
Prácticas de laboratorio Se valorarán de forma continua tanto por el trabajo experimental(destreza, actitud, orden, atención) como por la memoria entregada. En la prueba objetiva se incluirán algunas preguntas relacionadas con las prácticas de laboratorio. 15
 
Observacións avaliación

El trabajo del alumno será evaluado de forma continua y periódica a través de asistencia regular a las actividades evaluables, su participación en los trabajos de seminario, por la resolución de cuestiones y problemas planteados por el profesor (que tendrán que entregar resueltos en el plazo que se indique), por las prácticas de laboratorio (cuya realización es obligatoria) y por los exámenes escritos realizados. Al finalizar las prácticas deberán entregar un informe del procedimiento, resultados obtenidos e interpretación de los mismos.


Para superar la asignatura es preciso obtener, tanto en la prueba objetiva como en el resto de actividades evaluables, una nota mínima de 4 (sobre 10) y alcanzar, sumadas las calificaciones de todas las actividades evaluables una nota mínima de 5 (sobre 10). Para que se tengan en cuenta las calificaciones en las distintas actividades sujetas a evaluación es preciso obtener la calificación mínima indicada anteriormente para cada una de ellas. De no alcanzarse dicha puntuación mínima en alguna de ellas, la asignatura figurará como suspensa (4).


El alumno obtendrá la calificación de No Presentado cuando haya realizado menos del 25% de las actividades académicas programadas, y no se presente al examen final.


En el contexto de "evaluación continuada" la "segunda oportunidad de julio" se entiende como una segunda oportunidad de realización de la prueba objetiva. Por tanto, para las prácticas, seminarios, lecturas y trabajos tutelados,  se mantendrán las calificaciones obtenidas a lo largo del curso, mientras que la calificación de la prueba objetiva de la segunda oportunidad sustituirá a la obtenida en la primera oportunidad.


Los alumnos evaluados en la segunda oportunidad sólo podrán optar a matrícula de honor si el número máximo de éstas para el correspondiente curso no se han cubierto en su totalidad en la primera oportunidad.


Por lo que se refiere a los sucesivos cursos académicos, el proceso de enseñanza-aprendizaje, incluída la evaluación, se refiere a un curso académico y, por lo tanto, volvería a comenzar con un nuevo curso, incluídas todas las actividades y procedimientos de evaluación que sean programadas para dicho curso.


Fontes de información
Bibliografía básica KELLNER, R,; MERMET, J.M.; OTTO, M.; WIDMER, H.M. (1998). Analytical chemistry: a modern approach to analytical science. Winheim, Willey-VCH
OTTO, M. (2007). Chemometrics. Weingeim, Willey-VCH
MILLER, J.N.; MILLER, J.C. (2002). Estadística y quimiometría para química analítica, 4th edition. Madrid, Prentice-Hall
RAMIS, G.; GARCIA, M.C. (2001). Quimiometria. Madrid, Sintesis
CAMARA, C.; FERNANDEZ, P.; MARTIN-ESTEBAN, A.; PEREZ-CONDE, C.; VIDAL, M. (2002). Toma y tratamiento de muestra. Madrid, Sintesis

Bibliografía complementaria VALCARCEL, M.; CARDENAS, M.S. (2000). Automatización y miniaturización en química analítica. Barcelona, Springer-Verlag


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Traballo de fin de Grao/610G01043

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Medio ambiente e calidade/610G01037

Materias que continúan o temario
Química Analítica 1/610G01011
Química Analítica 2/610G01012
Química Analítica Instrumental 1/610G01013
Química Analítica Instrumental 2/610G01014

Observacións
<p>Se recomienda: llevar al día la asignatura, realizar la preparación de las prácticas encomendadas de forma exhaustiva y  aprovecharlas para aclarar dudas, conceptos, etc.; completar la formación teórica necesaria durante la ejecución de las prácticas, Intentar fomentar la capacidad de trabajar con “criterio analítico” desde la primera a la última etapa del procedimiento analítico.</p><p>Tener conocimientos de los métodos clásicos e instrumentales de análisis (volumetrías, gravimetrías, métodos de separación, técnicas electroanalíticas, ópticas y cromatográficas).</p><p>Tener conocimientos de las herramientas informáticas (hojas de cálculo, procesador de textos, navegación “internet”)</p><p>Conocimientos básicos de inglés.</p>


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías