Aula para la asignatura

El dictado de la asignatura Introducción a la Química Verde se realizará en el Aula Nº 11 (Aula Cignoli)

La Química Verde es noticia

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Dictado de la Asignatura 2012

Reunión Coordinación de Horarios

Los profesores de la asignatura realizarán una reunión inicial con los alumnos inscriptos a la misma para coordinar horarios.

Fecha: Viernes 17 de agosto
Horario: 15 h
Lugar: Aula 8

Programa Analítico de la Asignatura Electiva

INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA VERDE

Responsables: Dra. Alejandra G. Suárez y Dr. Rolando A. Spanevello

Docentes: Dra. Alejandra G. Suárez, Dr. Rolando A. Spanevello y Dr. Ariel M. Sarotti

Los ecosistemas y el impacto ambiental de la actividad humana sobre estos, se encuentra entre los temas actuales de mayor relevancia en nuestra sociedad, constituyendo una de las competencias transversales dentro de los diseños curriculares. Los beneficios que la química aporta a la sociedad a través de la producción de todo tipo de materiales -fármacos, productos fitosanitarios, etc.- no deben obtenerse a expensas del medio ambiente.
En este contexto surge la denominada química verde o química sustentable, es decir - el uso de la química para prevenir la contaminación a través del  diseño de productos y procesos químicos que sean ambientalmente benignos- la cual ha crecido sustancialmente desde su aparición a principios de los años 90. Este crecimiento está basado en un nuevo enfoque científico guiado por la necesidad de lograr un desarrollo equilibrado con crecimiento económico, equidad social y utilización racional de los recursos naturales con el fin de satisfacer las necesidades de las presentes generaciones sin comprometer la capacidad de futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades.
La aplicación de la química verde al desarrollo sustentable, resulta una urgente necesidad para afianzar el compromiso ético y profesional con la preservación de nuestro habitad y de la biodiversidad que compone la naturaleza.
Los principios que conforman la química verde constituyen una herramienta imprescindible cuando se hace necesario introducir mejoras tecnológicas, ya que se ocupa de estudiar y modificar todos los aspectos de los procesos químicos que generen  impactos negativos tanto sobre la salud humana como sobre el ambiente. Estos principios se aplican a lo largo del ciclo de existencia de una sustancia química, incluyendo el diseño, producción, empleo y disposición final del mismo.
La química verde es actualmente una herramienta que permite prever un futuro sustentable para las nuevas generaciones, motivo por el cual es necesaria la enseñanza sus principios a los químicos del mañana para incentivar su adopción y práctica. Por ello, resulta fundamental que los profesionales químicos reciban una educación formal sobre química verde en el ámbito académico.

Fundamentación
La materia Introducción a la Química Vede es una materia electiva que está dirigida, fundamentalmente, a alumnos de la Licenciatura en Química, aunque también puede ser realizado por los alumnos de la Carrera de Farmacia y del Profesorado en Química.
La asignatura se caracteriza por tratar los conceptos fundamentales de la Química Verde complementando los conocimientos de Química Orgánica adquiridos en el ciclo básico y en el ciclo superior encuadrados en el desarrollo sustentable. Para ello, serán tratados con especial énfasis métodos modernos para llevar a cabo reacciones orgánicas que minimicen el uso de energía. Además, la implementación de sistemas de solventes amigables con el medio ambiente y el uso de materias primas renovables. Se analizarán y discutirán ejemplos prácticos en los cuales se introducen cambios en los métodos de síntesis de compuestos industriales con el propósito de obtener productos comerciales en forma más sustentable.
Los temas tratados en la teoría serán reforzados por la realización de distintas experiencias en el laboratorio, con el objeto de demostrar que existen alternativas reales para llevar a cabo transformaciones en química orgánica que contemplen las necesidades del ambiente.
Esta asignatura permitirá lograr un mejor desarrollo de las aptitudes y responsabilidades éticas y profesionales del futuro profesional en un marco de desarrollo sustentable.

Objetivos
Generar en los estudiantes la capacidad de valorar la importancia de una Química más “verde” dentro de un contexto de desarrollo sostenible.
Incentivar a los estudiantes a reflexionar sobre la ética profesional a través de un accionar responsable acorde a los conocimientos adquiridos y la búsqueda constante de nuevos conocimientos que permitan el desarrollo de métodos y procesos más seguros y sustentables.
Destacar la importancia del compromiso profesional de permitir a las generaciones futuras poder satisfacer sus necesidades al igual que se satisfacen en el presente.
Proporcionar a los estudiantes una serie de conocimientos relacionados con la utilización de tecnologías alternativas modernas en los procesos químicos que impliquen ahorro de energía, con el empleo de materias primas renovables y con la minimización en la generación de residuos. Todos estos conocimientos en el marco de los principios de la Química Verde, para propiciar el desarrollo sostenible.

Metodologías
Se dictarán clases teóricas sobre los temas del programa
Se realizarán talleres que comprendan la resolución de ejercicios y problemas relacionados con los aspectos más significativos expuestos en las clases teóricas.
Se llevarán a cabo prácticas de laboratorio consistentes en la realización de experiencias que pongan de manifiesto los principios de la Química Verde.
Los alumnos dictarán seminarios sobre trabajos relacionados con la Química Verde.

Presupuesto horario
Carga horaria total: 60 h.

Acreditación de la asignatura
Carácter de alumno regular:
Se adquiere con el cumplimiento del art. 14 del reglamento del pregrado que establece los siguientes requisitos:
a) 80% de asistencia a las clases teóricas, talleres y a los trabajos prácticos.
b) Aprobar la instancia integradora final que será oral o escrita, en la cuál se evaluarán los conocimientos adquiridos a través de preguntas sobre aspectos teóricos y prácticos trabajados durante la asignatura.
Alumno libre:
El alumno deberá presentar una monografía o seminario relacionado con la temática que aborda el curso. Además, deberá aprobar una instancia que será oral o escrita, en la cuál se evaluarán los conocimientos a través de preguntas sobre aspectos teóricos y prácticos de la asignatura.

PROGRAMA ANALÍTICO DESARROLLADO

Unidad 1: Principios y conceptos de Química Verde
La Química en el contexto del desarrollo sostenible
Estado actual y perspectivas futuras
Los doce principios
Economía de átomo

Unidad 2: Catálisis y Química Verde
Introducción a la catálisis
Catalizadores homogéneos y heterogéneos
Catálisis de transferencia de fase
Biocatálisis

Unidad 3: Disolventes alternativos
Fluidos supercríticos
Líquidos iónicos
Reacciones en medio acuoso

Unidad 4: Materias primas renovables
Biomasa y energía
Productos químicos a partir de fuentes renovables

Unidad 5: Tecnologías verdes y fuentes de energía alternativas
Microondas
Sonoquímica
Micro-reactores

Unidad 6: Futuro de la Química Verde
Diseño alternativo de procesos
Ejemplos de aplicación industrial


Experimental
Introducir a los alumnos que cursa esta asignatura a los postulados de la Química Verde a través de unas prácticas de laboratorio que consistan en diferentes técnicas de menor impacto ambiental que las convencionales. Ejemplo de esto es: a) la evaluación de la toxicidad de reactivos y disolventes utilizados comúnmente y sustitución de los mismos por materiales menos agresivos con el medio ambiente y que realicen la misma función, b) el desarrollo de nuevas técnicas de laboratorio que sean más respetuosas con el medio ambiente, c) empleo de materias primas renovables para la obtención de compuestos químicos de interés.

Trabajo Práctico Nº 1:
Fluidos supercríticos: Extracción de aceites esenciales de la cáscara de naranja
Extracción de D-Limoneno de cáscara de naranja empleando CO2.

Trabajo Práctico Nº 2:
Reacciones en medio acuoso y energías alternativas: reacciones de Diels-Alder en agua y mediadas por microondas.

Bibliografía
Green Organic Chemistry. Strategies, Tools and Laboratory Experiments, K. M. Doxsee, J. E. Hutchison, Thomson-Brooks/Cole Publishing Co, 2004.
Green Chemistry: Theory and Practice. Paul. T. Anastas; John C. Warner. Oxford University Press, 2000.
Green Reaction Media in Organic Synthesis, K. Mikami, Blackwell Publishing, 2005.
Environmental Chemistry: Green Chemistry and Pollutants in Ecosystems, E. Lichtfouse, J. Schwarzbauer, D. Robert, Springer, 2005.
Catalysis for Green Cemistry, J. H. Clark, Pure and Applied Chemistry, 2001, 73, 103-111.
Green Chemistry: Synthesis in Micro Reactors Tutorial Review, S. J. Haswell, P. Watts. Green Chemistry, 2003, 5, 240-249.
Frontiers in Green Chemistry: meeting the grand challenges for sustainability in R&D and manufacturing. Manley, J. B. et al. J. Cleaner Production, 2008, 16, 743-750.
Green Chemistry: The Sonochemical Approach, P. Cintas, J-L. Luche, Green Chemistry, 1999, 1, 115-125.
10 Years after Rio - Concepts on the Contribution of Chemistry to a Sustainable Development, M. Eissen, J, O. Metsger, E. Schmidt, U. Scheneidewind, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 414-436.