Datos Identificativos 2020/21
Asignatura (*) Química Física Avanzada Código 610311501
Titulación
Licenciado en Química
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
1º y 2º Ciclo Anual
Quinto Troncal 8
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Química
Coordinador/a
Correo electrónico
Profesorado
Correo electrónico
Web
Descripción general Asignatura troncal del ultimo curso de la titulación. Forma parte del bloque formativo de Química Física constituido por cuatro asignaturas troncales (dos de laboratorio), dos obligatorias y varias optativas.
Se espera que el alumno posea ya los conocimientos generales desarrollados en las materias de Física, Química Física, Introducción a la Espectroscopia y Cinetoquímica.
Por tratarse de una materia de último curso, la formación del alumno implica/supone un doble propósito:
- Completar la formación en conocimientos químico físicos todavía no adquiridos, tales como los fenómenos de superficie y de transporte. Se completan así los contenidos teóricos troncales de Química Física en la titulación.
- Profundizar en ciertos contenidos ya desarrollados en cursos anteriores, tales como la Cinética y la Electroquímica, con objeto de que el alumno tenga una idea más clara de su aplicabilidad tanto en la industria como en la adquisición de nuevos conocimientos más específicos.
Plan de contingencia 1. Modificacións nos contidos

2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen

*Metodoloxías docentes que se modifican

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado

4. Modificacións na avaliación

*Observacións de avaliación:

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía

Competencias del título
Código Competencias del título
A1 Utilizar la terminología química, nomenclatura, convenios y unidades.
A3 Conocer las características de los diferentes estados de la materia y las teorías empleadas para describirlos.
A4 Conocer los tipos principales de reacción química y sus principales características asociadas.
A5 Comprender los principios de la termodinámica y sus aplicaciones en Química.
A10 Conocer la cinética del cambio químico, incluyendo la catálisis y los mecanismos de reacción.
A12 Relacionar las propiedades macroscópicas con las de átomos y moléculas.
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.
A20 Interpretar los datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio.
A21 Comprender los aspectos cualitativos y cuantitativos de los problemas químicos.
A24 Explicar de manera comprensible, fenómenos y procesos relacionados con la Química.
A25 Relacionar la Química con otras disciplinas y reconocer y valorar los procesos químicos en la vida diaria.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver un problema de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B4 Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral como escrita, en las lenguas oficiales de la comunidad autónoma.
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
Entender las ecuaciones matemáticas que gobiernan los fenómenos bajo estudio, así como manejarlas haciendo uso de los distintos sistemas de unidades. A1
A15
A16
A20
A21
A24
A25
B1
B2
B3
B4
C1
C6
C8
Comprender a nivel microscópico los fenómenos de transporte. A1
A12
A24
B1
B2
B3
B4
C1
Profundizar en el estudio de las interacciones iónicas en disolución. A1
A12
A24
B1
B2
B3
B4
C1
Conocer los métodos experimentales que permiten la obtención de magnitudes moleculares, en particular, aquellos en los que la interacción de la radiación electromagnética con la materia se produce sin absorción de energía (métodos eléctricos y magnéticos, métodos de difracción). A1
A3
A12
B1
B2
B3
B4
C1
Conocer los fundamentos de las transferencia de carga a través de un electrodo y la influencia del potencial sobre la velocidad de la misma. A1
A5
A20
A21
A24
A25
B1
B2
B3
C6
C8
Adquirir los conocimientos teóricos y experimentales para abordar los fenomenos de superficie. A1
A5
A14
A15
A16
A21
A24
A25
B1
B2
B3
C6
C8
Adquirir los conocimientos téoricos y experimentales necesarios para enjuiciar los cambios asociados a las reacciones químicas heterogéneas. A4
A10
A14
A15
A20
A21
A24
A25
B1
B2
B3
C6
C8
Familiarizarse con los conceptos básicos necesarios para el estudio de las propiedades y la caracterización de los procesos interfaciales electroquímicos. A1
A5
A14
A20
A21
A24
A25
B1
B2
B3
C6
C8

Contenidos
Tema Subtema
1. Fisicoquímica de superficies: estudio termodinámico de la interfase. 1.1. Región interfacial o interfase.
1.2. Tensión superficial.
1.3. Interfases curvas.
- Ecuación de Young-Laplace.
- Presión de vapor en superficies curvas: ecuación de Kelvin.
- Capilaridad.
1.4. Termodinámica de superficies en sistemas multicomponente: Isoterma de adsorción de Gibbs.
1.5. Monocapas.
2. Superficies sólidas: adsorción y catálisis heterogénea. 2.1. Adsorción de gases sobre sólidos.
2.2. Fisisorción y Quimisorción.
2.3. Isotermas de adsorción: clasificación.
2.4. Isoterma de Langmuir.
2.5. Isoterma BET.
2.6. Otras isotermas.
2.7. Catálisis heterogénea.
3. Interfases electrizadas.
3.1. Introducción.
3.2. Termodinámica de la interfase electrizada. Ecuación electrocapilar.
3.3. Estructura de la interfase
- Modelo de Helmholtz-Perrin o de la doble capa rígida.
- Modelo de Gouy-Chapman o de la doble capa difusa.
- Modelo de Stern-Grahame.
3.4. Doble capa y coloides.
3.5. Cinética electródica.
4. Interacciones iónicas en disolución. 4.0. Introducción.
4.1.Interacciones ión-disolvente.
- Comentarios sobre la estructura del agua.
- Interacciones ión-disolvente.
- Ecuación de Born.
- Efectos de la hidratación.
4.2. Interacciones ión-ión.
- Teoría de Debye-Hückel.
- La nube iónica.
- Coeficiente de actividad de un ión.
- El parámetro de tamaño.
- Coeficiente de actividad iónico medio.
- La ley límite.
- El comportamiento experimental.
5. Procesos de transporte en disoluciones electrolíticas: conductividad iónica. 5.1. Conducción y conductividad eléctrica.
5.2. Conductividad molar.
5.3. Movilidades iónicas.
5.4.Teoría de Debye-Hückel-Onsager.
5.5. Aplicaciones de las medidas de conductividad.
6. Propiedades eléctricas de la materia. 6.0. Introducción.
6.1. Desarrollo multipolar del potencial escalar.
6.2. Interacción de un campo eléctrico estático con un dieléctrico.
- Moléculas no polares: polarización por distorsión. Ecuación de Clausius-Mossotti.
- Moléculas con momento bipolar permanente: polarización por orientación. Ecuación de Debye.
6.3. Determinación de momentos bipolares y polarizabilidades.
- Índice de refracción y polarización.
- Medida del momento bipolar permanente a partir de la constante dieléctrica.
6.4. Aplicación de la medida de momentos bipolares.
7. Difracción de Rayos-X, electrones y neutrones. 7.1. La celda unidad y la estructura cristalina.
7.2. Estructuras cristalinas en distintos tipos de sólidos.
- Requisitos geométricos de las estructuras densamente empaquetadas.
- Empaquetamiento en cristales iónicos.
- Requisitos geométricos en cristales covalentes.
7.3. Índices de Millar.
7.4. Difracción de Rayos-X.
- Modelo de Bragg.
- Modelo de Laue.
- Experimentos de difracción: el monocristal y el polvo cristalino.
7.5. Determinación de estructuras cristalinas.
7.6. Difracción de electrones.
7.7. Difracción de neutrones.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Prueba mixta A1 A3 A4 A5 A10 A12 A14 A15 A16 A20 A21 A24 A25 B1 B2 B3 B4 C1 C6 C8 4 196 200
 
Atención personalizada 0 0
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Prueba mixta Asignatura en extinción. Los alumnos tienen derecho a realizar una examen en las fechas de las convocatorias oficiales correspondientes.


Atención personalizada
Metodologías
Prueba mixta
Descripción
Se recomienda a los alumnos el uso de tutorías individualizadas para resolver todas las dudas, cuestiones y conceptos que estén claros.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba mixta A1 A3 A4 A5 A10 A12 A14 A15 A16 A20 A21 A24 A25 B1 B2 B3 B4 C1 C6 C8 Pruebas escrita. Se evaluará los conocimientos adquiridos asociados a todos los contenidos de la asignatura.
La prueba consta de 2 partes diferenciadas entre sí. La primera parte relacionada con los contenidos asociados a los fenómenos de superficie (temas 1-3). La segunda parte referida a los contenidos desarrollados en los temas 4-7.
Cada una de las partes de la prueba contribuye un 50% a la nota final y es necesario obtener una nota mínima de 5,0 puntos sobre 10 en cada una de ellas para aprobar la asignatura.
100
 
Observaciones evaluación
<p>Asignatura en extinción. Las pruebas se realizarán en las fechas de las convocatorias oficiales aprobadas en Junta de Facultad.</p>
<p>La prueba mixta constará de 2 partes independientes entre si. La primera parte la constituyen los contenidos asociados a los fenómenos de superficie (temas 1-3). La segunda parte abarca los contenidos de interacciones iónicas, fenómenos de transporte, propiedades eléctricas de la materia y estructura cristalina de los sólidos (temas 4-7). </p>
<p>Para aprobar la asignatura es necesario obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en cada una de las partes. La nota final será la media de ambas calificaciones.</p>
<p>En la convocatoria extraordinaria de julio se conservarán las calificaciones de las partes aprobadas en&nbsp;la convocatoria de mayo-junio, de manera que los alumnos sólo han de presentarse a la prueba escrita final de la parte de la asignatura no superada. La nota final será la media de la calificación obtenida en cada una de las partes.</p>

Fuentes de información
Básica

PRIMER CUATRIMESTRE:

1. BERTRÁN RUSCA, J., NÚÑEZ DELGADO, J. (coords.) (2002). Química Física. Ariel, Barcelona

2. BARD, A.J.; FAULKNER, L.R. (2001). Electrochemical methods: fundamentals and applications, 2nd ed.. Wiley: New York

SEGUNDO CUATRIMESTRE:

WANGSNESS, R.K. (1987). Campos Electromagnéticos.. Limusa, México

LEVINE I. N. (2004). Fisicoquímica 5ª ed.. McGraw-Hill, Madrid

ADAMSON, A.W. (1997). Physical Chemistry of Surfaces, 6th ed.. John Wiley &amp; Sons, New York

BERRY R. S., RICE S. A., ROSS J. (2000). Physical Chemistry. 2ª ed.. Oxford University Press, New York

CASTELLAN G. W. (1983). Physical Chemistry. 3ª ed.. Addison-Wesley, New York

BARROW, G.M. (1996). Physical Chemistry. 6ª ed.. McGraw-Hill, New York

ATKINS P.W., DE PAULA, J. (2006). Physical Chemistry. 8ª ed.. Oxford University Press, Oxford

MCQUARRIE, D.A., SIMONS, J.D. (1997). Physical Chemistry: A Molecular Approach. University Science Books, Sausalito, California

DÍAZ PEÑA, M Y ROIG, A. (1976). Química Física. Alhambra, Madrid

ATKINS, P.W., DE PAULA, J. (2008). Química Física. 8ª ed.. Panamericana

Complementária

ALDAZ RIERA, A. (1976). Electroquímica. UNED, Madrid

RIEGER, P.H. (1994). Electrochemistry. 2nd ed.. Chapman&amp;Hall, New York

DAMASKIN B.B., PETRI O.A. (1981). Fundamentos de la Electroquímica teórica. Mir, Moscú

BOCKRIS, J.O.M., REDDY, A K.N. (1998). Modern Electrochemistry 1. Ionics. 2nd ed.. Plenum Press, New York

BOCKRIS, J.O.M., REDDY, A.K.N., GAMBOA-ADELCO, M.E. (2000). Modern Electrochemistry 2A. Fundamentals of Electrodics.. Kluwer Academic/Plenum Press: New York

CROW, D.R. (1994). Principles and applications of Electrochemistry. 4th ed.. Blackie Academic and Professional, Glasgow

KORITA, J, DVORAK, J., KAVAN, L. (1987). Principles of Electrochemistry. 2nd ed.. Wiley, Chichester

Otra Bibliografía complementaria

ZIELINSKY (2003). "Mathematics in Physical Chemistry". J. Chem. Education, 80(5), 580-581

SASTRE DE VICENTE, M., LÓPEZ FONSECA, J.M. (1993). Métodos voltamétricos. Cap. 1. . Universidade da Coruña

SASTRE, M., SANTABALLA, J.A. (1989). "A note on the meaning of the electroneutrality condition for solutions". J.Chem.Education., 66(5), 403

SASTRE DE VICENTE, M. (1993). "Introducing probabilistic concepts in Chemistry: the preparation of a 10 e-24 M solution as a limit case". J.Chem. Education, 102(3), 675

ZIELINSKI, T.J. (1998). "Mathcad in the chemistry Curriculum". J. Chem. Education, 75(9), 1189-1190

SASTRE DE VICENTE, M. (2004). "The Concept of Ionic Strength Eighty Years After its Introduction in Chemistry". J. Chem. Education, 81(5) 750-753

ARCE, F., SASTRE DE VICENTE, M., SANTABALLA, J.A. (1986). Aspectos teórico-prácticos de la medida del pH. Universidad de Santiago de Compostela


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Física/610311101
Química Física/610311202
Introdución a Espectroscopia/610311304
Técnicas Experimentales en Química Física/610311305
Cinetoquímica/610311405

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Experimentación en Química Física/610311507

Asignaturas que continúan el temario

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