Identifying Data 2020/21
Subject (*) Química Física Avanzada Code 610311501
Study programme
Licenciado en Química
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
First and Second Cycle Yearly
 Fifth Trunk 8
Language
Spanish
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Química
Coordinador
E-mail
Lecturers
E-mail
Web
General description 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.
Contingency plan 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

Study programme competencies
Code Study programme competences
A1 Utilizar a terminoloxía química, nomenclatura, convenios e unidades.
A3 Coñecer as características dos diferentes estados da materia e as teorías empregadas para describilos.
A4 Coñecer os tipos principais de reacción química e as súas principais características asociadas.
A5 Comprender os principios da termodinámica e as súas aplicacións en Química.
A10 Coñecer a cinética do cambio químico, incluíndo a catálise e os mecanismos de reacción.
A12 Relacionar as propiedades macroscópicas coas de átomos e moléculas.
A14 Demostrar o coñecemento e comprensión de conceptos, principios e teorías relacionadas coa Química.
A15 Recoñecer e analizar novos problemas e planear estratexias para solucionalos.
A16 Adquirir, avaliar e utilizar os datos e información bibliográfica e técnica relacionada coa Química.
A20 Interpretar os datos procedentes de observacións e medidas no laboratorio.
A21 Comprender os aspectos cualitativos e cuantitativos dos problemas químicos.
A24 Explicar, de xeito comprensible, fenómenos e procesos relacionados coa Química.
A25 Relacionar a Química con outras disciplinas e recoñecer e valorar os procesos químicos na vida diaria.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo.
B4 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
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

Contents
Topic Sub-topic
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.

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Mixed objective/subjective test A1 A3 A4 A5 A10 A12 A14 A15 A16 A20 A21 A24 A25 B1 B2 B3 B4 C1 C6 C8 4 196 200
 
Personalized attention 0 0
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Mixed objective/subjective test Asignatura en extinción. Los alumnos tienen derecho a realizar una examen en las fechas de las convocatorias oficiales correspondientes.

Personalized attention
Methodologies
Mixed objective/subjective test
Description
Se recomienda a los alumnos el uso de tutorías individualizadas para resolver todas las dudas, cuestiones y conceptos que estén claros.

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Mixed objective/subjective test 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.
100
 
Assessment comments
<br />

Sources of information
Basic

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

Complementary

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


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