Datos Identificativos 2020/21
Asignatura (*) Química Analítica Avanzada y Quimiometría Código 610G01015
Titulación
Grao en Química
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Cuarto Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Inglés
Modalidad docente Híbrida
Prerrequisitos
Departamento Química
Coordinador/a
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
Descripción general Asignatura que trata sobre a problemática da análise de trazas e as metodoloxías de traballo aplicables. Planificación e execución das distintas etapas do proceso analítico para facer a análise de trazas. Vantaxes da automatización neste tipo de análise. Nesta materia iniciase ao alumno no coñecemento dos fundamentos das principais ferramentas quimiométricas aplicables tanto á calibración, deseño e optimización de experimentos e análise multivariante de datos, tan necesarias no mundo actual para resolver problemas analíticos concretos.

Plan de contingencia 1. Modificacións nos contidos
Non se farán cambios
2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen
Lecturas
Seminarios
Proba mixta
Atención personalizada
*Metodoloxías docentes que se modifican
Prácticas de laboratorio que ao non poder realizarse presencialmente na Facultade sustituiranse pola resolución dun caso práctico plantexado polo profesor a grupos de alumnos; coa entrega dun informe individual por alumno e outro informe grupal.
3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado
- Correo electrónico: Diariamente. para facer consultas, solicitar encontros virtuais para resolver dúbidas e facer seguimento do caso práctico.
– Moodle: Diariamente. Segundo a necesidade dos alumnos. Dispón de “foros temáticos” para formular as consultas necesarias.
– Teams: 1 sesión semanal do grupo grande para o avance dos contidos teóricos e dos seminarios, na franxa horaria asignada á materia. De 1 a 2 sesións semanais (segundo necesidades dos alumnos) en grupo pequeno (< 6 persoas), para o seguimento e apoio na realización do informe e presentación das lecturas, problemas plantexados nos seminarios e do plantexamento e resolución do caso práctico.
4. Modificacións na avaliación
*Observacións de avaliación:
- Resolución do caso práctico (que substituyen ás prácticas de laboratorio) coa mesma porcentaxe de calificación. Valorarase a adecuación metodolóxica, o plantexamento, detalle e claridade nos informes; asemade, a discusión crítica final do mesmo en función do problema a resolver.
- Mantense o resto de metodoloxías da guía docente, salvo que a proba mixta faríase virtual ou telemáticamente (vía Moodle e/ou Teams), tanto na primeira como na segunda oportunidade.
A situación é igual para o alumnado con adicación completa como para o alumnado con recoñecimento de adicación a tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia, segundo establece a "NORMA QUE REGULA O RÉXIME DE DEDICACIÓN AL ESTUDIO DE LOS ESTUDIANTES DE GRADO EN LA UDC (Arts. 2.3; 3.b e 4.5) (29/5/212).
5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía
Non se realizarán cambios. Xa dispoñen de todos os materiais de traballo en formato dixital no Moodle.

Competencias del título
Código Competencias del título
A14 Demostrar el conocimiento y comprensión de conceptos, principios y teorías relacionadas con la Química.
A15 Reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias para solucionarlos.
A16 Adquirir, evaluar y utilizar los datos e información bibliográfica y técnica relacionada con la Química.
A17 Trabajar en el laboratorio Químico con seguridad (manejo de materiales y eliminación de residuos).
A19 Llevar a cabo procedimientos estándares y manejar la instrumentación científica.
A20 Interpretar los datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio.
A21 Comprender los aspectos cualitativos y cuantitativos de los problemas químicos.
A22 Planificar, diseñar y desarrollar proyectos y experimentos.
A23 Desarrollar una actitud crítica de perfeccionamiento en la labor experimental.
A26 Llevar a cabo procedimientos estándares de laboratorios implicados en trabajos analíticos y sintéticos, en relación con sistemas orgánicos e inorgánicos.
B2 Resolver un problema de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B4 Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Trabajar de forma colaborativa.
C2 Dominar la expresión y la comprensión de forma oral y escrita de un idioma extranjero.
C3 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.
C4 Desarrollarse para el ejercicio de una ciudadanía abierta, culta, crítica, comprometida, democrática y solidaria, capaz de analizar la realidad, diagnosticar problemas, formular e implantar soluciones basadas en el conocimiento y orientadas al bien común.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C8 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Saber discernir y elegir las metodologías de trabajo aplicables a cada problema A15
A16
A20
A22
A26
B3
C4
C6
C8
Saber planificar y ejecutar las distintas etapas del proceso analítico para el análisis de trazas, incluyendo la interpretación de los datos obtenidos. A14
A17
A19
A20
A21
A23
B2
B4
C3
Saber diferenciar los objetivos y aplicabilidad de las principales herramientas quimiométricas. Saber extraer información quimiométrica multivariable de un ejemplo sencillo relacionado con un estudio medioambiental. A14
A15
A16
A20
A26
B2
B4
B5
C2
C3
C4
C6

Contenidos
Tema Subtema
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 aplicará los conceptos teóricos desarrollados a lo largo del curso aplicando las metodologías analíticas necesarias para resolver un problema real en el campo medioambiental, industrial, agroalimentario, clínico..

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Prácticas de laboratorio A15 A16 A17 A19 A20 A21 A22 A23 A26 B3 B4 B5 20 32 52
Seminario A15 A16 A20 A21 B2 B3 B4 C3 6 7.8 13.8
Lecturas C4 C6 C8 1 5 6
Sesión magistral A15 A16 A21 A22 C4 21 52.5 73.5
Prueba mixta A14 A15 C2 3 0 3
 
Atención personalizada 1.5 0 1.5
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Prácticas de laboratorio Se abordarán diferentes técnicas de pretratamiento de 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 e detallado.
Seminario Se remarcarán los aspectos esenciales de los temas tratados, resolución de boletines de ejercicios numéricos y cuestiones que el profesor entregará previamente a los estudiantes. 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 formarán grupos de alumnos a los que se les asignará una lectura seleccionada por el profesor relacionada con el análisis de trazas. Posteriormente el grupo deberá entregar un pequeño informe en el que identifique y resuma la estrategia sucesiva para la resolución del problema analítico en la lectura así como la presentación en power point del mismo.
Sesión magistral Sobre los contenidos más importantes del programa. Para un total aprovechamiento de las mismas, se recomienda que el estudiante lea 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.
Prueba mixta 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 estudiante. Constará tanto de preguntas teóricas como cuestiones aplicadas, resolución de problemas y contenidos prácticos. La fecha de realización se indicará en el calendario de exámenes del grado.

Atención personalizada
Metodologías
Lecturas
Seminario
Prácticas de laboratorio
Descripción
La atención personalizada que se describe en relación con estas metodologías se ideó como momentos de trabajo presencial con el estudiante, por lo que implica una participación obligatoria del mismo bajo la supervisión del profesor, el cuál resolverá dudas, organizará búsqueda bibliográfica, etc.

El alumno con reconocimiento de dedicación a tiempo parcial y dispensa académica de exención de asistencia será atendido en régimen de horas de tutorías (previa cita).

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Lecturas C4 C6 C8 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.
15
Seminario A15 A16 A20 A21 B2 B3 B4 C3 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.
15
Prácticas de laboratorio A15 A16 A17 A19 A20 A21 A22 A23 A26 B3 B4 B5 Se valorarán tanto por el trabajo experimental (destreza, actitud, orden, atención, interpretación de los resultados obtenidos) como por la elaboración del diario de laboratorio.
25
Prueba mixta A14 A15 C2 Se realizará un examen que consistirá en preguntas tipo test de respuesta única, preguntas de respuesta breve y problemas numéricos relacionados con los contenidos teóricos. En la prueba mixta se incluirán algunas preguntas relacionadas con las prácticas de laboratorio.
45
 
Observaciones evaluación

El trabajo del alumno será evaluado de forma continua a través de la asistencia a las actividades evaluables, su participación en los seminarios, la resolución de las cuestiones y problemas numéricos, informe de las lecturas, prácticas de laboratorio y por la prueba mixta. 

La realización de las prácticas es obligatoria y la no realización de las mismas impide la superación de la materia.

La prueba mixta consistirá en dos partes: cuestiones teóricas  y ejercicios numéricos, cada una de ellas deberá ser superada. En el caso de superar alguna de las partes en la primera oportunidad, ésta NON se conservará en la segunda oportunidad.

PRIMERA OPORTUNIDAD

Para superar la materia es preciso obtener tanto en la prueba mixta como en las prácticas de laboratorio una nota mínima de 5 (sobre 10). La calificación final de la materia non será inferior a la nota de la prueba mixta ni a la calificación resultante de ponderar el resto de actividades evaluables. 

El alumno obtendrá la calificación de No Presentado cuando no realice ni las prácticas de laboratorio ni la prueba mixta.

SEGUNDA OPORTUNIDAD

En la segunda oportunidad se realizará la prueba mixta cuya calificación sustituirá a la obtenida en la primera oportunidad manteniéndose las calificaciones de las prácticas, seminarios y lecturas obtenidas en la primera oportunidad. La calificación final de la materia no será inferior a la nota de la prueba mixta ni a la calificación resultante de ponderar el resto de actividades evaluables. 

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

ESTUDIANTES CON RECONOCIMIENTO DE DEDICACIÓN A TIEMPO PARCIAL 

Se aplican los mismos criterios de evaluación indicados anteriormente.

LOS ESTUDIANTES CON DISPENSA ACADÉMICA DE EXENCIÓN DE ASISTENCIA (de acuerdo con la normativa de la UDC)

Se aplican los mismos criterios de evaluación indicados anteriormente (salvo en la parte de Seminarios donde se tendrá en cuenta solamente la resolución de las cuestiones/problemas planteados por el profesor). La realización de las prácticas se facilitará dentro de la flexibilidad que permitan los horarios de coordinación y los recursos materiales y humanos. Esto aplica a ambas oportunidades.

Fuentes de información
Básica CaMARA, C.; PEREZ-CONDE, C (2011). Análisis químico de trazas. Madrid, Sintesis
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
MONGAY FERNÁNDEZ, CARLOS (2005). Quimiometría. Universidad de Valencia
SOGORB SANCHEZ,M.A; VILANOVA GISBERT,E. (2004). Técnicas anallíticas de contaminantes químicos. Díaz de Santos, Madrid
CAMARA, C.; FERNANDEZ, P.; MARTIN-ESTEBAN, A.; PEREZ-CONDE, C.; VIDAL, M. (2002). Toma y tratamiento de muestra. Madrid, Sintesis

Complementária OTTO, M. (2007). Chemometrics : statistics and computer application in analytical chemistry . Weingeim, Willey-VCH
KELLNER, R,; MERMET, J.M.; OTTO, M.; WIDMER, H.M. (2004). Analytical chemistry: a modern approach to analytical science. Winheim, Willey-VCH
VALCARCEL, M.; CARDENAS, M.S. (2000). Automatización y miniaturización en química analítica. Barcelona, Springer-Verlag
jOHN R. DEAN (2014). Environmental Trace Analysis : techniques and applications. United Kingdom, Wiley & Sons


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Química Analítica 1/610G01011
Química Analítica 2/610G01012
Química Analítica Instrumental 1/610G01013
Química Analítica Instrumental 2/610G01014

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Medio ambiente y calidad/610G01037

Asignaturas que continúan el temario
Trabajo de fin de Grado/610G01043

Otros comentarios

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



(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías