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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7181| Título : | Rediseño de la Metodología Experimental hacía la Química Verde de las Nitraciones en Anillos Aromáticos |
| Autor : | ARROYO RAZO, GABRIEL ARTURO |
| Fecha de publicación : | 2018 |
| Resumen : | Gracias a la industria química se han manufacturado muchos productos que han mejorado nuestra calidad de vida y de los que difícilmente podríamos prescindir como: los medicamentos, los fertilizantes, los pesticidas, los plásticos, los combustibles, etc. son sólo algunos ejemplos de estos. Si bien es cierto que la Química ha dado grandes soluciones a importantes problemas de la humanidad, también es parcialmente causante de la problemática ambiental en la que vivimos. El reto que hoy enfrenta esta ciencia es seguir apoyando el progreso de la humanidad, pero hacerlo tratando de evitar los efectos negativos. Como consecuencia de dicha preocupación, surgió la Química Verde, cuyo principal objetivo es evitar la formación de residuos contaminantes y la optimización de los recursos, lo anterior propicia la economía de reactivos, disolventes, material diverso, energía, tiempo y por ende recursos monetarios. Observando lo anterior, la serie de experimentos serán diseñados rigiéndonos por la Química Verde para proporcionar alternativas para llevar a cabo una nitración en un sistema aromático, para evitar el uso de reactivos altamente corrosivos y tóxicos como los ácidos sulfúrico y nítrico, benceno etc., y en su lugar proponer el empleo de nitratos metálicos, ácidos orgánicos y el uso de la bentonita como catalizador y soporte, además de fuentes de energía como el IR, MO y la triboquímica, con ello proveer experimentos alternativos amigables con el medio ambiente a la sección de Química Orgánica-FESC y así de esta manera contribuir a la implementación de un Manual de Química Orgánica Verde que le servirá a las licenciaturas de: Química, Química Industrial, Ing. Química, Farmacia y Bioquímica Diagnóstica. En esta propuesta, se enmarca que la enseñanza experimental debe propiciar el uso racional de recursos, hacer conciencia en la conservación del ambiente, trabajar con precisión; reducir los residuos, las sustancias tóxicas y los accidentes, así como fomentar la creatividad. |
| URI : | http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/7181 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | ARROYO RAZO, GABRIEL ARTURO |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2018-2019 |
| metadata.dc.description.objective: | • Transformar el actual sistema de enseñanza experimental (esta es una de las acciones de actual interés en nuestra universidad) que se imparte en la Sección de Química Orgánica, así como algunos aspectos teóricos de la Química Orgánica al incluir la filosofía de la Química Verde, en la UNAM-FESC. • Promover la Ideología de la Química Verde mediante la contribución al Manual de Prácticas para la Sección de Química Orgánica, con el motivo de concientizar a la comunidad de la FESC de optimizar los recursos humanos, materiales y económicos y con ello lograr en un inicio promover la sostenibilidad de la docencia experimental de la Sección de Química Orgánica. • En ese mismo sentido, originar material experimental para contribuir e integrar en primera instancia el manula de experimentos dirigidos a cualquier alumno inscrito en cualquier curso de Química Orgánica de las diferentes Licenciaturas que ofrece la FESC. |
| metadata.dc.description.hypothesis: | La Química Verde, tutela la práctica experimental hacia el diseño de productos o procesos que REDUZCAN O ELIMINEN el uso o la producción de sustancias peligrosas para el ser humano y su entorno ambiental; ésta se manifiesta como una nueva forma de hacer química y busca contribuir al logro de un desarrollo sostenible. Por lo tanto, si se emplean condiciones de reacción regidas por la Química Verde, tales como: ausencia de disolventes, o con disolventes poco o nada tóxicos (etanol, agua), ausencia de catalizador para algunas reacciones, o el empleo de arcillas para tal fin cuando sean requeridas; así como el empleo de medios alternos de activación de reacciones como las irradiaciones de microondas e infrarroja y con la fricción e impacto de esferas con alta velocidad(triboquímica), llevando a cabo la mayoría de los procesos a microescala, entonces, se podrán formalizar prácticas experimentales amigables regidas por la filosofía de la Química Verde y con ello concientizar a la comunidad universitaria (Alumnos, Profesores y Laboratoristas) de la Facultad en practicar: reducir, reusar y reciclar para no contaminar y además se pretende reducir a la mínima expresión los residuos y con esto se optimizaran los recursos tanto materiales como económicos, contribuyendo a la sostenibilidad de la UNAM-FESC. |
| metadata.dc.description.strategies: | BIBLIOGRÁFICA Revisión bibliográfica exhaustiva. Análisis y selección de prácticas. EXPERIMENTACIÓN Rediseñar las metodologías clásicas por una acorde a la filosofía de la Química Verde. Para ello se requiere en primera instancia llevar a cabo una investigación en ciencia básica. (Esta se ha estado haciendo en el Laboratorio de Investigación Sobre Química Verde de la FESC). Se probará con diferentes: nitratos metálicos (Fe, Ag, Ca, Ba, Co), ácidos orgánicos, (ácido acético, cítrico, etc), bentonita, con y sin disolvente, empleando fuentes de activación de reacciones como infrarrojo, microondas y la triboquímica. Implementación experimental de las prácticas rediseñadas. Con base en la investigación básica nosotros como profesores llevamos a cabo varios ensayos para optimizar una propuesta de experimento. Experimentación de las prácticas con Grupo Piloto. El experimento es realizado por un grupo piloto de alumnos elegidos por su buena destreza, esto se hace bajo una supervisión estricta para minimizar riesgos, durante el desarrollo de la sesión experimental se realizan observaciones y posteriormente si es necesario se hacen ajustes tanto en la metodología como en la redacción. Posteriormente el experimento lo realiza un grupo heterogéneo de treinta alumnos dividido en diez equipos, con el propósito de simular las condiciones que comúnmente nos enfrentamos los profesores de docencia y esto también bajo una supervisión estricta, en el trascurso de la experimentación se tiene que observar todos los riesgos posibles desde la manipulación de equipo, material, reactivos, disolventes, ácidos, etc., hasta la posible acumulación de gases, ya que se tienen treinta alumnos en un laboratorio con espacio reducido, he aquí la importancia de minimizar el riesgo de accidente al máximo. Es conveniente destacar que el experimento de laboratorio se repite al menos tres veces con grupos diferentes, con el propósito de validar los resultados, finalmente se hacen los ajustes necesarios y se llega a la versión final de la práctica y con relación a lo anterior considero necesario resaltar que todo este procedimiento se realiza para cada una de las prácticas del nuevo manual. Difusión del material hasta el momento contemplado mediante: Tesis, Congresos, Revistas. ELABORACIÓN DE MATERIAL DIDÁCTICO (TEXTO) Búsqueda y actualización bibliográfica. Análisis de la información por práctica. Elaboración del contenido (texto, figuras, esquemas, tablas, etc.) Conjuntar texto. Terminación del material escrito. Edición del texto terminado. Proponer en primera instancia anexar este catálogo de experimentos al Manual General de Prácticas de la Sección de Química Orgánica de la UNAM-FESC que se emplea para las diferentes Licenciaturas: Química Industrial, Química, Ingeniería Química, Farmacia y Bioquímica Diagnóstica. |
| metadata.dc.description.goals: | Elección e implementación de los experimentos sobre nitración de anillos aromáticos para todas las asignaturas de Química Orgánica para las diferentes licenciaturas de nuestra Facultad (Química Industrial, Química, Ingeniería Química, Farmacia y Bioquímica Diagnóstica). Generar un catálogo de experimentos y así contribuir a la integración de un solo manual general acorde al Protocolo de la Química Verde. Grupo piloto para enseñar el nuevo método experimental mediante la Filosofía de la Química Verde en la FESC-UNAM Un alumno con trabajo de Servicio Social. Un alumno de licenciatura graduado. Se realizará una ponencia en un foro académico (Simposium o Congreso). Se efectuará un taller o curso sobre Química Verde |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | La sección de Química Orgánica es una de las academias pertenecientes a la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán, la cual tiene programas de estudio adecuados para el proceso de aprendizaje en donde el alumno adquiere el conocimiento y las competencias teórico/prácticas que le servirán para su desempeño profesional como químico, además del desarrollo de las habilidades prácticas de manejo de material e instrumentación propia de un laboratorio, el estudiante debe contar con la asesoría y apoyo de profesores. Para el logro de este objetivo, las prácticas experimentales convencionales están diseñadas y son adecuadas a los temas que se desarrollarán durante el semestre, sin embargo, a medida que las generaciones de estudiantes pasan por las aulas, se vuelve necesario un proceso de actualización y adaptación de las prácticas de acuerdo con las necesidades de los estudiantes tomando en cuenta el impacto ambiental, lo que debería causar cada vez mayor preocupación en el medio científico. La propuesta de prácticas experimentales modificadas está basada en los principios de Química Verde, sino se pueden cambiar al 100%, se hace una evaluación del diseño de estas para asegurar un acercamiento verde. Y así proponerlas para su implementación en las prácticas experimentales y contribuir con la sección de Química Orgánica. Así con relación a nuestra propuesta, pensamos que ayudará a concientizar a la comunidad universitaria de que si se puede disminuir el uso de reactivos dañinos y generar menos residuos contaminantes, además de que es incluyente, porque involucra tanto las prácticas convencionales, como las modificadas mediante los principios de la Química Verde, lo que hace que se amplié la diversificación de la experimentación, enriqueciendo con ello la experiencia de los alumnos de adquirir conocimientos y como profesor de impartir el laboratorio de química orgánica. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Para la modificación de las prácticas se llevó a cabo un proceso en el que se inició de la investigación hasta la propuesta final: Investigación de los temas de Sustitución Electrofílica Aromática, sesiones experimentales de las prácticas convencionales, propuesta y experimentación de las modificaciones hechas, evaluación y calificación de los métodos convencionales y propuestos con los principios de la Química Verde, análisis y discusión de la comparación de ambas técnicas para determinar la viabilidad de su experimentación dentro del laboratorio, análisis de costos de las técnicas convencionales y propuestas. Cabe mencionar que se partieron de las prácticas experimentales de Nitraciones de Sistemas Aromáticos, que son temas de distintos niveles en Química Orgánica de acuerdo con el plan de estudios de diferentes carreras de la facultad, para las licenciatura de Química: Química Orgánica II y IV, Química Industrial: Química Orgánica II y III, Ingeniería Química: Química Orgánica I, Bioquímica Diagnóstica y Farmacia: Química Orgánica I y III: las prácticas que se encontraron son la de mononitración de benceno, dinitración del clorobenceno, trinitración de fenol, mononitración selectiva de acetanilida, mononitración de un sistema heterocíclico “tiofeno”. Para llevar a cabo la modificación de las prácticas se propusieron diferentes técnicas de acuerdo con la investigación bibliográfica y fundamento de las reacciones. Se lo lograron propuestas menos contaminantes para todas las prácticas antes mencionadas anteriormente y por ende se generó una serie de prácticas alternativas a las convencionales, es necesario resaltar que el propósito de esta propuesta no es sustituir las prácticas convencionales, sino proporcionales a los alumnos más herramientas y que tenga la capacidad de comparar, analizar y aplicar este conocimiento cuando le sea requerido en su vida profesional. Desafortunadamente, al inicio se tuvo dificultades para encontrar las condiciones experimentales adecuadas para las prácticas, por lo que no pudimos implementar el grupo piloto y la alumna que trabajo en ello, ya había realizado su servicio social por lo que, solo le sirvió como trabajo de tesis, en cuanto al curso se solicitó a la Sociedad Química de México (SQM) en donde generalmente se imparte, pero esta vez no hubo espacio. Y solo se expuso mediante un cartel los resultados que se tenían hasta donde vencía la fecha de envío para el Congreso de Educación Química de la SQM. |
| metadata.dcterms.provenance: | F.E.S. Cuautitlán |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Química |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| Aparece en las colecciones: | 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud |
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