Datos Identificativos 2024/25
Asignatura (*) Química Física 1 Código 610G01016
Titulación
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 1º cuadrimestre
Segundo Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Inglés
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Química
Coordinación
Vilariño Barreiro, Maria Teresa
Correo electrónico
teresa.vilarino@udc.es
Profesorado
Barriada Pereira, José Luis
Herrero Rodriguez, Roberto
Martínez Cabanas, María
Vilariño Barreiro, Maria Teresa
Correo electrónico
jose.barriada@udc.es
r.herrero@udc.es
maria.martinez.cabanas@udc.es
teresa.vilarino@udc.es
Web
Descrición xeral A Química Física adícase ao estudo dos principios físicos fundamentais que gobernan as propiedades e o comportamento dos sistemas químicos. Un sistema químico pode ser estudado dende un punto de vista microscópico ou macroscópico. Neste primeiro curso de Química Física introdúcese a metodoloxía do estudo microscópico dos átomos e as moléculas (Química Cuántica) e a metodoloxía que permite calcular propiedades macroscópicas dos sistemas en equilibrio a partires de propiedades moleculares (Termodinámica Estadística).
Os contidos que se imparten nesta materia constituen os fundamentos teóricos imprescindibles para a materia de Química Física 2 e un marco de referencia para as demáis ramas da Química que necesariamente aplican boa parte dos conceptos estudados nesta materia ao desenvolvemento dos seus programas específicos.

Competencias / Resultados do título
Código Competencias / Resultados do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias / Resultados do título
Coñecer os principios da Química Cuántica A1
A8
A14
A15
A16
B2
B5
C3
Coñecer os principios da Termodinámica Estadística A1
A12
A14
A16
B2
B5
C3
Resolver novos problemas relacionados cos contidos desenvolvidos. A1
A14
A15
A16
A21
B2
B5
C1
C3
Habilidade no manexo e a busca de bibliografía relacionada cos contidos da materia. A14
A15
A16
A21
B3
C1
C3
Habilidade no emprego de ferramentas informáticas para a resolución de problemas. A8
A15
B2
B3
C3

Contidos
Temas Subtemas
QUÍMICA CUÁNTICA
1. Postulados da Mecánica Cuántica. - Primeiro postulado: o estado dun sistema cuántico.
- Segundo postulado: operador asociado a calquera variable observable.
- Terceiro postulado: ecuación de autovalores.
- Cuarto postulado: o valor medio dunha propiedade.
- Quinto postulado: evolución temporal do estado dun sistema cuántico. Ecuación de Schrödinger dependente do tempo.
- Conmutabilidade.
2. Movemento traslacional: a partícula nunha caixa. - A partícula nunha caixa unidimensional: funcións de onda e niveis de enerxía.
- A partícula nunha caixa bidimensional: separación de variables e dexeneración.
- A partícula nunha caixa tridimensional.
3. Movemento vibracional: o oscilador armónico. - Funcións de onda: polinomios de Hermite.
- Enerxía de vibración: niveis de enerxia.
- O oscilador harmónico como un modelo de vibración de moléculas.
- Anarmonicidade.
4. Movemento de rotación: o rotor ríxido. - Movemento dunha partícula nun anel.
- Funcións de onda: polinomios de Legendre. Harmónicos esféricos.
- Enerxía de rotación: niveis enerxéticos.
- Cuantización do momento angular.
5. Átomos hidroxenoides. - Formulación e resolución da ecuación de Schrödinger.
- Funcións de onda radial e angular.
- Niveis de enerxía.
- Orbital atómico.
- Función de distribución radial.
- Funcións de onda real: representación radial e angular.
- Efecto Zeeman
6. Métodos aproximados. - Método de perturbacións.
- Método de variacións: teorema variacional.
- Funcións variacionais lineais: ecuacións seculares.
7- Átomos polielectrónicos. - Átomo de helio.
- O momento angular de spin.
- O principio de exclusión de Pauli.
- Táboa Periódica.
8. Espectroscopía atómica. - Configuración electrónica: os niveis de enerxía.
- Momento angular orbital total: acoplamento spin-órbita e acoplamento j-j.
- Termos atómicos. Regras de Hund. Regras de selección.
9. O enlace químico. O ión-molécula de hidróxeno. - Aproximación de Born-Oppenheimer.
- Teoría de orbitais moleculares e teoría do enlace de valencia.
- Aplicación do método de orbitais moleculares para o ión-molécula de hidróxeno.
- Orbitais moleculares: enlazantes y antienlazantes.
10. Moléculas diatómicas. - Consideracións xerais sobre a formación do enlace.
- Moléculas diatómicas homonucleares.
- Moléculas diatómicas heteronucleares.
- Enlace polar: eletronegatividade.
11. Moléculas conxugadas e aromáticas. - Os métodos semiempíricos.
- Aproximación pi-electrón.
- Método do electrón libre (FEMO).
- Teoría de orbitais moleculares aplicada as moléculas conxugadas e aromáticas: aproximación Hückel.
TERMODINÁMICA ESTATÍSTICA
12. Introdución a termodinámica estadística. - Fundamentos do método mecáno-estatístico.
- Bases da Termodinámica Estatística.
- Estudo termodinámico estatístico de gases ideais.
- Interpretación estatística das propiedades termodinámicas dos sólidos.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciais e virtuais) Horas traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A1 A8 A12 A21 28 56 84
Seminario A14 A15 B2 B3 10 25 35
Prácticas de laboratorio A1 A8 A21 C1 C3 10 5 15
Traballos tutelados A1 A8 A16 B2 B3 B5 C1 C3 0 10 10
Proba obxectiva A1 A8 A14 2 0 2
Proba mixta A1 A8 A12 A14 A15 A21 B2 B3 3 0 3
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Explicacións orais complementadas co uso de medios audiovisuais e a introdución de algunhas preguntas dirixidas aos estudantes, coa finalidade de desenvolver os contidos básicos da materia e facilitar a súa aprendizaxe.
Seminario Actividade a desenvolver en grupos intermedios.
Estudo intensivo dos contidos desenvolvidos nas sesións maxistrais.
Discútense e resolvense cuestións e problemas relacionados cos contidos das materia, con apoio e supervisión directa do profesor.
Previamente á sesión presencial, a través da plataforma virtual, indícanse as actividades a realizar antes e durante cada sesión.
Prácticas de laboratorio Actividade práctica a desenvolver en grupos reducidos nos laboratorios de informática.
Propóñense e resolvense cuantitativa ou cualitativamente problemas relacionados cos contidos da Química Cuántica.
Empréganse programas informáticos de uso habitual en cálculos científicos.
O alumno deberá resolver e entregar un cuestionario referido ás prácticas desenvolvidas.
Traballos tutelados Actividades en grupo que pretenden promover a aprendizaxe autónoma dos estudantes, baixo a tutela do profesor.
Propóñense actividades relacionadas cos seminarios da materia, que deben resolverse en grupo e explicarse posteriormente ao profesor nunha titoría presencial.
Só poderán participan os estudantes que asistan de modo regular aos seminarios da materia (80%).
Proba obxectiva Dúas probas curtas ao longo do cuadrimestre:
- Primeira proba a mediados do cuadrimestre: avalíase a aprendizaxe asociada aos fundamentos básicos da Química Cuántica e a súa aplicación a sistemas sinxelos.
- Segunda proba a finais do cuadrimestre: avalíase a aprendizaxe asociada á aplicación da Química Cuántica a átomos e moléculas.
As probas poderán combinar preguntas de resposta múltiple e/ou de resposta breve.
Nunha sesión presencial posterior, resólvense e discuten as solucións correctas de cada proba, de tal modo que o alumno recibe retroalimentación de como está a ser o seu aproveitamento do curso.
Proba mixta Proba escrita final que combina preguntas de resposta múltiple ou de resposta breve con preguntas de resolución de problemas.
Avalíase a aprendizaxe asociada a todos os contidos desenvolvidos na materia.
Realízase nas datas aprobadas pola Xunta de Facultade do Centro.

Atención personalizada
Metodoloxías
Seminario
Traballos tutelados
Descrición
No caso dos traballos tutelados, cada grupo de estudantes deberá concertar unha titoría presencial co profesor correspondente para discutir a actividade non presencial proposta.
Ademais, recoméndase aos alumnos o uso de titorías individualizadas para resolver todas as dúbidas, cuestións e conceptos que non quedasen claros referentes tanto ás sesións maxistrais coma aos seminarios e traballos tutelados.

Os estudantes acollidos ao réxime de " recoñecemento de dedicación a tempo parcial ou dispensa académica de exención de asistencia", de acordo coas normas da UDC, terán atención específica titorizada cuando o alumno así o solicite. A demanda do estudante, proporcionarase axuda titorizada en todo o referido aos contidos e desenvolvemento da materia, e proporánselle traballo específico en forma de boletíns de problemas representativos da materia. que o alumno deberá resolver de maneira individual e, posteriormente, acudir a titorías para correxilos e solventar as dúbidas.

Avaliación
Metodoloxías Competencias / Resultados Descrición Cualificación
Proba obxectiva A1 A8 A14 Realizanse dúas probas curtas ao longo do cuadrimestre que poderán combinar preguntas de resposta múltiple ou de resposta breve.
- Primeira proba a mediados do cuadrimestre: avaliase a aprendizaxe asociada aos contidos iniciais desenvolvidos na materia, os fundamentos básicos de Química Cuántica e a súa aplicación a sistemas sinxelos. Terá un peso de un 10% na cualificación final.
- Segunda proba a finais do cuadrimestre: avaliase a aprendizaxe asociada á aplicación da Química Cuántica a átomos e moléculas. Terá un peso de un 10% na cualificación final.
20
Proba mixta A1 A8 A12 A14 A15 A21 B2 B3 Avalíase a aprendizaxe asociada a todos os contidos desenvolvidos na materia nas data oficial aprobada en Xunta de Facultade.
Proba con dúas partes diferenciadas, unha que inclúe preguntas de resposta múltiple ou de resposta breve (50%) e outra de desenvolvemento e resolución de problemas (50%).

60
Prácticas de laboratorio A1 A8 A21 C1 C3 Avalíase a capacidade para resolver unha serie de problemas prácticos propostos, relacionados cos contidos de Química Cuántica, empregando programas informáticos de uso habitual en cálculos científicos.
Avalíase tamén a presentación final escrita dos resultados obtidos.
10
Traballos tutelados A1 A8 A16 B2 B3 B5 C1 C3 Avalíase a resolución das actividades non presenciais propostas e a participación activa na tutoría presencial.
Só os estudantes que asistan de xeito regular aos seminarios (80%) poderán participar e ser avaliados nesta actividade.
10
 
Observacións avaliación

Requisitos para aprobar a materia:

- É requisito imprescindible realizar as prácticas para poder aprobar a materia. 

- Para poder realizar as prácticas da materia é necesario a asistencia regular ás clases maxistrais.

- Para superar a materia é necesario acadar unha cualificación mínima de 4.0 (sobre un máximo de 10) na proba mixta final e a cualificación final, considerando tódalas metodoloxías de avaliacion, ser igual ou superior a 5 (sobre un máximo de 10).

- De no ter acadada a cualificación mínima na proba mixta final, a materia figurará como suspensa, aínda que a media das calificaciónes obtidas nas distintas metodoloxías sexa superior a 5 (sobre un máximo de 10), en cuxo caso a cualificación final outorgada será de 4.5.

Cualificación "non presentado":

- A cualificación de non presentado terana aqueles alumnos que non realizaren a proba mixta.

Segunda oportunidade:

- Na segunda oportunidade, realizarase unha proba mixta final, cuxa cualificación substituirá á obtida na proba mixta da primeira oportunidade, mantendo as cualificacións do resto de actividades realizadas na avaliación continua cando a súa cualificación fose igual ou superior a 5.0 sobre 10. Os traballos tutelados e as probas obxectivas con cualificación inferior a 5.0 (sobre 10) poderán recuperarse na proba mixta final (sumando a porcentaxe correspondente ao peso da cualificación da proba mixta final). A cualificación das prácticas de laboratorio non poderá recuperarse.

-Os alumnos que sexan avaliados na chamada "segunda oportunidade" só poderán optar a matrícula de honra se o número máximo de estas para o correspondente curso non se cubriu na súa totalidade na"primeira oportunidade".

Convocatoria adiantada de decembro:

- É requisito imprescindible ter realizadas as prácticas para poder aprobar a materia. 

- A avaliación consistirá nunha proba mixta que representará o 100% da cualificación final. Para superar a materia é necesario acadar unha cualificación mínima de 5.0 (sobre un máximo de 10) na proba mixta. 

- De acadar a cualificación mínima de 5.0 na proba mixta e non ter as prácticas feitas, a materia figurará como suspensa cunha cualificación final de 4.5.

Todos os aspectos relacionados con "dispensa académica", "dedicación ao estudo", "permanencia" e "fraude académica" rexeranse de acordo coa normativa académica vixente da UDC (/gl/normativa/academica/)


Fontes de información
Bibliografía básica ATKINS, P.W. (2014). PHYSICAL CHEMISTRY. Oxford University Press
ENGEL,T REID,P. (2013). PHYSICAL CHEMISTRY. Pearson Education
McQUARRIE (1997). PHYSICAL CHEMISTRY. University Science Books
ENGEL,T REID,P. (2013). PHYSICAL CHEMISTRY. https://eur02.safelinks.protection.outlook.com/?url=https%3A%2F%2Fresolver.vitalsource.com%2F9781292
ATKINS, P.W. (2008). QUÍMICA FÍSICA. Panamericana
ENGEL, T; REID, P. (2006). QUÍMICA FÍSICA. Pearson Addison Wesley
ATKINS, P.W. (2008). QUÍMICA FÍSICA. https://sfx.bugalicia.org/aco?url_ver=Z39.88-2004&url_ctx_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:ctx&ctx_e
ENGEL,T REID,P. (2006). QUÍMICA FÍSICA. https://bookshelf.vitalsource.com/#/search?q=9788483226995&request_token=eyJhbGciOiJkaXIiLCJlbmM

Bibliografía complementaria http://www.m-w.com (). DICCIONARIO DE INGLÉS ONLINE (Merriam Webster).
LEVINE, I.N. (2004). FISICOQUÍIMICA 5ª edición. McGraw-Hill
Página Web de ISI Web of Knowledge (). http://isi02.isiknowledge.com/.
Página Web del Curso de Química Cuántica del Instituto Tecnológico de Massachusetts MIT (en inglés) (). http://ocw.mit.edu/courses/chemistry/5-61-physical-chemistry-fall-2013/lecture-notes/.
Publicaciones de la American Chemical Society (). http://pubs.acs.org/about.html.
Science Direct (). http://www.sciencedirect.com.
RAFF, L.M. (2001). PRINCIPLES OF PHYSICAL CHEMISTRY. Prentice Hall
HERNANDO, J. M. (1974). PROBLEMAS DE QUÍMICA FÍSICA. Gráficas Andrés Martín
McQUARRIE (2008). QUANTUM CHEMISTRY. University Science Books
LOWE (2006). QUANTUM CHEMISTRY 3ª Ed.. Elsevier
LEVINE, I.N. (2001). QUIMICA CUÁNTICA 5ª ed. Prentice Hall
DÍAZ PEÑA,M. ROIG MUNTANER, A. (1988). QUÍMICA FÍSICA. Alhambra


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Matemáticas 1/610G01001
Matemáticas 2/610G01002
Física 1/610G01003
Física 2/610G01004
Química Xeral 1/610G01007
Química Xeral 2/610G01008

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario
Química Física 2/610G01017

Observacións

- Programa Green Campus Facultade de Ciencias

Para axudar a conseguir unha contorna inmediata sustentable e cumprir co punto 6 da "Declaración Ambiental da Facultade de Ciencias (2020)", os traballos documentais que se realicen nesta materia:

a. Solicitaranse maioritariamente en formato virtual e soporte informático.

b. De realizarse en papel:

  • Non se empregarán plásticos.
  • Realizaranse impresións a dobre cara.
  • Empregarase papel reciclado.
  • Evitarase a realización de borradores.

- Igualdade de Xénero

Segundo se recolle nas distintas normativas de aplicación para a docencia universitaria deberase incorporar a perspectiva de xénero nesta materia (usarase linguaxe non sexista, utilizarase bibliografía de autores/as de ambos sexos, propiciarase a intervención en clase de alumnos e alumnas) asimesmo, traballarase para identificar e modificar prexuízos e actitudes sexistas e influirase na contorna para modificalos e fomentar valores de respecto e igualdade. No caso de detectar situacións de discriminación por razón de xénero, proporanse accións e medidas para corrixilas.



(*)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