Problemas y Cuestiones de Química es un texto dirigido a estudiantes que cursan la asignatura de Química en el primer curso universitario. El principal objetivo del libro es que los alumnos apliquen los conocimientos teóricos adquiridos en esta disciplina científica a la resolución de ejercicios numéricos y cuestiones.
En este aspecto, el presente libro puede ser muy útil para los estudiantes noveles, ya que la resolución de problemas es importante en actividades científicas y técnicas. Esta obra ayudará a que el alumno adquiera competencias tales como: capacidad de análisis y planificación, desarrollo de estrategias de resolución, pensamiento crítico y aplicación de conocimientos químicos a la práctica profesional.
Este libro engloba distintos ejercicios y problemas relacionados con los contenidos habituales de un texto de Química General destinado a titulaciones científico-técnicas. Los contenidos están distribuidos en ocho capítulos, que versan sobre Disoluciones y sus propiedades, Termoquímica, Cinética, Equilibrio Químico y Equilibrios en disolución (Ácido-Base, Heterogéneos, Compuestos de coordinación y Redox). Cada unidad temática contiene diversos tipos de actividades: problemas resueltos, problemas propuestos para resolver, ejercicios y cuestiones de autoevaluación.
En el bloque de problemas resueltos, clasificados según su tipología, se proporciona información detallada del planteamiento y la resolución de los mismos. Así, el alumno se inicia en el razonamiento y procedimiento para resolver diferentes tipos de ejercicios y afianza la comprensión de los conceptos teóricos.
Además, hay una sección de ejercicios propuestos, también clasificados por tipología, donde se orienta al alumno sobre los problemas característicos de cada unidad temática. Finalmente, el bloque de ejercicios sin clasificar pretende que el alumno sea capaz de distinguir el tipo de problema y resolverlo. Las cuestiones de autoevaluación permiten que el alumno consolide conceptos teórico-prácticos sobre cada uno de los temas propuestos. Esta colección de problemas está diseñada para que sea posible el aprendizaje tutelado por el profesor, el autoaprendizaje y el aprendizaje cooperativo. El contenido de los capítulos se ha seleccionado considerando las necesidades de los estudiantes de los primeros cursos de Escuelas Técnicas, Facultades de Ciencias, Farmacia y Ciencias Ambientales y de la Salud.
Así, el Capítulo 1 contiene actividades para revisar el cálculo de concentraciones y se plantean problemas para el estudio de las propiedades coligativas y las leyes que obedecen las disoluciones ideales. En este capítulo también se abordan los procesos de extracción líquido-líquido. El Capítulo 2 propone ejercicios para el cálculo de las variables termodinámicas y los cambios energéticos que acompañan a las reacciones químicas. Asimismo, se predice el sentido espontáneo de los procesos. A continuación, el Capítulo 3 presenta problemas y cuestiones que apoyan el estudio de la cinética de las reacciones químicas, con el fin de determinar el orden y la constante de velocidad, así como el cálculo de las velocidades de reacción y su dependencia con la temperatura.
En el Capítulo 4 se trata el concepto de equilibrio químico y su aplicación a sistemas gaseosos y heterogéneos. También se estudia cómo afecta la modificación de determinados factores externos (volumen, presión, temperatura, concentración, etc.) al equilibrio y cómo obtener las concentraciones o presiones de los reactivos y productos cuando se alcanza la nueva situación de equilibrio. Este capítulo es la base para afrontar la resolución de los sistemas en los que coexisten varios equilibrios químicos en disolución acuosa (Capítulos 5 a 8).
El Capítulo 5 contiene problemas y cuestiones sobre equilibrios ácido-base en disolución acuosa, comenzando con la propuesta de ejercicios muy sencillos para, posteriormente, ir elevando el nivel de dificultad de los mismos. En él se proponen problemas sobre mezclas de ácidos o bases, cálculo de pH en disoluciones reguladoras, así como ejercicios que estudian las valoraciones ácido-base.
El Capítulo 6 versa sobre el cálculo de la solubilidad de sales poco solubles y el efecto que la presencia de un ion común o la existencia de un efecto salino tienen sobre la misma. El Capítulo 7 está dedicado a los compuestos de coordinación y la importancia de la formación de los mismos como método para disolver precipitados. Finalmente, el último capítulo (Capítulo 8) está dedicado al estudio de los procesos que ocurren con transferencia de electrones o procesos redox.
En éste se incluyen problemas dedicados al cálculo de constantes de equilibrio, determinación electroquímica del pH, pilas de concentración y pilas electrolíticas. Todos los capítulos del libro contienen actividades que se han elaborado escogiendo ejemplos y temáticas de gran valor didáctico, planteando éstas en un contexto científico-técnico que los autores consideran relevante para un futuro graduado universitario.
De este modo, los contenidos mencionados y las estrategias de resolución estudiadas tendrán una aplicación directa tanto en la fase de formación universitaria (y post-universitaria) como en el ejercicio de su profesión. Queremos agradecer a nuestros compañeros de la Unidad Docente Química Analítica de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio Natural de la Universitat Politècnica de València su colaboración en la elaboración de este texto.