Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Química Física 1 Código 610G01016
Titulación
Grao en Química
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Segundo Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Inglés
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Química Física e Enxeñaría Química 1
Coordinador/a
Rodriguez Barro, Pilar
Correo electrónico
pilar.rbarro@udc.es
Profesorado
Garcia Dopico, Maria Victoria
Rodriguez Barro, Pilar
Vilariño Barreiro, Maria Teresa
Correo electrónico
victoria.gdopico@udc.es
pilar.rbarro@udc.es
teresa.vilarino@udc.es
Web
Descripción general 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 del título
Código Competencias del título
A1 Utilizar la terminología química, nomenclatura, convenios y unidades.
A8 Conocer los principios de la Mecánica Cuántica y su aplicación a la estructura de átomos y moléculas.
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.
A21 Comprender los aspectos cualitativos y cuantitativos de los problemas químicos.
B2 Resolver un problema de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B5 Trabajar de forma colaborativa.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral como escrita, en las lenguas oficiales de la comunidad autónoma.
C3 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Conocer los principios de la Química Cuántica A1
A8
A14
A15
A16
B2
B5
C3
Conocer los principios de la Termodinámica Estadística A1
A12
A14
A16
B2
B5
C3
Resolver nuevos problemas relacionados con los contenidos desarrollados. A1
A14
A15
A16
A21
B2
B5
C1
C3
Destreza en el manejo y la búsqueda de bibliografía relacionada con los contenidos de la asignatura. A14
A15
A16
A21
B3
C1
C3
Destreza en el empleo de herramientas informáticas para la resolución de problemas. A8
A15
B2
B3
C3

Contenidos
Tema Subtema
QUÍMICA CUÁNTICA
1. Postulados de la Mecánica Cuántica - Primer postulado: estado de un sistema cuántico.
- Segundo postulado: operador asociado a toda variable observable.
- Tercer postulado: ecuación de valores propios.
- Cuarto postulado: valor medio de una propiedad.
- Quinto postulado: evolución temporal del estado de un sistema cuántico. Ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo.
- Conmutabilidad
2. Movimiento traslacional: la partícula en una caja - La partícula en una caja monodimensional: Funciones de onda y niveles de energía.
- La partícula en una caja bidimensional: Separación de variables y degeneración.
- La partícula en una caja tridimensional.
3. Movimiento vibracional: el oscilador armónico - Funciones de onda: Polinomios de Hermite.
- Energía de vibración: niveles energéticos.
- El oscilador armónico como modelo de vibración de
moléculas.
- Anarmonicidad.
4. Movimiento rotacional: el rotor rígido - Movimiento de una partícula en una anillo.
- Funciones de onda: Polinomios de Legendre. Armónicos esféricos.
- Energía de rotación: niveles energéticos.
- Cuantización del momento angular.
5. Átomos hidrogenoides - Formulación y resolución de la ecuación de Schrodinger.
- Funciones de onda radial y angular.
- Niveles energéticos.
- Orbital atómico.
- Función de distribución radial.
- Funciones de onda reales: representación radial y angular.
- Efecto Zeeman.
6. Métodos aproximados - Método de perturbaciones.
- Método de variaciones: teorema variacional.
- Funciones variacionales lineales: ecuaciones seculares.
7. Átomos polielectrónicos - Átomo de helio.
- Momento angular de spin.
- Principio de exclusión de Pauli.
- Tabla Periódica.
8. Espectroscopía atómica - Configuración electrónica: niveles energéticos.
- Momento angular orbital total: acoplamiento spin-orbita y acoplamiento j-j.
- Términos atómicos. Reglas de Hund. Reglas de selección.
9. El enlace químico. El ión-molecula de hidrógeno - Aproximación de Born-Oppenheimer.
- Teoría de orbitales moleculares y teoría de enlace de valencia.
- Aplicación del método de orbitales moleculares al ion-
molécula de hidrógeno.
- Orbitales moleculares: enlazante y antienlazante.
10. Moléculas diatómicas - Consideraciones generales para la formación de enlace.
- Moléculas diatómicas homonucleares.
- Moléculas diatómicas heteronucleares.
- Enlace polar: electronegatividad.
11. Moléculas conjugadas y aromáticas - Métodos semiempíricos.
- Aproximación pi-electrónica.
- Método del electrón libre (FEMO).
- Teoría de orbitales moleculares aplicada a moléculas conjugadas y aromáticas: aproximación Hückel.
TERMODINÁMICA ESTADÍSTICA
12. Introducción a la Termodinámica Estadística - Fundamentos del método mecano-estadístico.
- Bases de la termodinámica estadística.
- Estudio termodinámico estadístico de gases ideales.
- Interpretación estadística de las propiedades termodinámicas de los sólidos.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral A1 A8 A12 A21 29 58 87
Seminario A14 A15 B2 B3 10 25 35
Prácticas de laboratorio A1 A8 A21 C1 C3 10 3 13
Trabajos tutelados A1 A8 A16 B2 B3 B5 C1 C3 0 10 10
Prueba objetiva A1 A8 A14 1 0 1
Prueba mixta A1 A8 A12 A14 A15 A21 B2 B3 3 0 3
 
Atención personalizada 1 0 1
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral Exposición oral complementada con el uso de medios audiovisuales y la introducción de algunas preguntas dirigidas a los estudiantes, con la finalidad de desarrollar los contenidos básicos de la asignatura y facilitar su aprendizaje.

Seminario Actividad a desarrollar en grupos reducidos.
Estudio intensivo de los contenidos desarrollados en las sesiones magistrales.
Se discuten y resuelven cuestiones y problemas relacionados con los contenidos de las asignatura, con apoyo y supervisión directa del profesor.
Previamente a la sesión presencial, a través de la plataforma virtual, se indican las actividades a realizar antes y durante cada sesión.

Prácticas de laboratorio Actividad práctica a desarrollar en grupos reducidos en aulas de informática.
Se proponen y resuelven cuantitativa o cualitativamente problemas relacionados con los contenidos de Química Cuántica. Se emplean programas informáticos de uso habitual en cálculos científicos.
A través de la plataforma virtual de la asignatura se comunican fechas, horarios y composición de los grupos prácticos.

Trabajos tutelados Actividades no presenciales a realizar en grupo (2-3 personas).
Los alumnos deben realizar dos actividades relacionadas con algunos de los contenidos del programa.
Las actividades serán propuestas por los profesores a través de la plataforma virtual; los alumnos deben realizarlas en grupo dentro del plazo establecido previamente;el resultado final debe entregarse por escrito y, posteriormente, debe presentarse oralmente al profesor en una tutoría presencial.
Estas actividades pretenden promover el aprendizaje autónomo de los estudiantes, bajo la tutela del profesor.

Prueba objetiva Prueba escrita corta realizada en horario de clase a mediados del cuatrimestre.
La prueba podrá combinar preguntas de respuesta múltiple o de respuesta breve.
Se evalúa el aprendizaje asociado a los contenidos iniciales desarrollados en la asignatura: los fundamentos básicos de Química Cuántica y su aplicación a sistemas sencillos.
En una sesión presencial posterior, se resuelven y discuten las soluciones correctas de la prueba, de tal modo que el alumno recibe retroalimentación de cómo está siendo su aprovechamiento del curso.

Prueba mixta Prueba escrita final que combina preguntas de respuesta múltiple o de respuesta breve con preguntas de resolución de problemas.
Se evalúa el aprendizaje asociado a todos los contenidos desarrollados en la asignatura.
Se realiza en las fechas aprobadas por la Junta de Facultad del Centro.

Atención personalizada
Metodologías
Trabajos tutelados
Descripción
Cada grupo de alumnos deberá concertar una tutoría presencial con el profesor correspondiente para discutir las actividades no presenciales propuestas.
Además, se recomienda a los alumnos el uso de tutorías individualizadas para resolver todas las dudas, cuestiones y conceptos que no hayan quedado claros referentes tanto a las sesiones magistrales como a los seminarios y trabajos tutelados.
Las sesiones de tutorías se concertarán mediante correo electrónico.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba objetiva A1 A8 A14 Se evalúa el aprendizaje asociado a los contenidos iniciales desarrollados en la asignatura: los fundamentos básicos de Química Cuántica y su aplicación a sistemas sencillos.
La prueba podrá combinar preguntas de respuesta múltiple o de respuesta breve.
10
Prueba mixta A1 A8 A12 A14 A15 A21 B2 B3 Se evalúa el aprendizaje asociado a todos los contenidos desarrollados en la asignatura.
Prueba con dos partes diferenciadas, una que incluye preguntas de respuesta múltiple o de respuesta breve (50%) y otra de desarrollo y resolución de problemas (50%).


70
Prácticas de laboratorio A1 A8 A21 C1 C3 Se evalúa la capacidad para resolver una serie de problemas prácticos propuestos, relacionados con los contenidos de Química Cuántica, empleando programas informáticos de uso habitual en cálculos científicos.
Se evalúa también la presentación final escrita de los resultados obtenidos.
10
Trabajos tutelados A1 A8 A16 B2 B3 B5 C1 C3 Se evalúa el trabajo en grupo de las actividades no presenciales propuestas. Se evalúa tanto la resolución de la actividad, como la presentación escrita y oral.
La calificación es única para todos los miembros de un mismo grupo.
10
 
Observaciones evaluación

Requisitos para aprobar la asignatura:

- Es requisito imprescindible realizar las prácticas para poder aprobar la asignatura.

- Para poder realizar las prácticas de la asignatura es necesario la asistencia regular a las clases magistrales y a los seminarios en grupos pequeños, asi como haber realizado la prueba objetiva de mediados del cuatrimestre.

- Para que se tengan en cuenta todas las actividades que contribuyen a la evaluación será preciso obtener una calificación mínima de 1.5 (sobre 5) en cada una de las partes diferenciadas de la prueba mixta final y una calificación mínima de 4.0 (sobre un máximo de 10).

- Se considerará aprobada la asignatura cuando la calificación final sea igual o superior a 5 (sobre un máximo de 10) y se haya alcanzado la calificación mínima en la prueba mixta final.

- De no haber alcanzado la calificación mínima en cada una de las diferentes metodologías que contribuyen a la evaluación la asignatura figurará como suspensa, aunque la media de las calificaciónes obtenidas en las distintas metodologías sea superior a 5 (sobre un máximo de 10), en cuyo caso la calificación final otorgada será de 4.5.

Calificación "no presentado":

- La calificación de no presentado la tendrán aquellos alumnos que no hayan realizado ni las prácticas ni la prueba mixta final.

Segunda oportunidad:

- La segunda oportunidad de julio se entiende como una segunda oportunidad de realización de la prueba mixta final. Consecuentemente, se mantienen las calificaciones de las prácticas de laboratorio, de la prueba objetiva y de los trabajos tutelados obtenidas a lo largo del curso, mientras que la calificación de la prueba mixta de la segunda oportunidad sustituirá a la obtenida en la prueba mixta de la primera oportunidad.

-Los alumnos que sean evaluados en la llamada “segunda oportunidad” sólo podrán optar a matrícula de honor si el número máximo de éstas para el correspondiente curso no se ha cubierto en su totalidad en la “primera oportunidad”.

Sucesivos cursos académicos:

- Por lo que se refiere a los sucesivos cursos académicos, el proceso de enseñanza-aprendizaje, incluída la evaluación, se refiere a un curso académico y, por lo tanto, volvería a comenzar con un nuevo curso, incluídas todas las actividades  y procedimientos de evaluación que sean programadas para dicho curso.

Fechas prueba mixta final:

- Las pruebas mixtas finales correspondientes a las dos oportunidades se realizarán en las fechas oficiales aprobadas por la Junta de Facultad del Centro.


Fuentes de información
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
ATKINS, P.W. (2008). QUÍMICA FÍSICA. Panamericana
ENGEL, T; REID, P. (2006). QUÍMICA FÍSICA. Pearson Addison Wesley

Complementária 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


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Matemáticas 1/610G01001
Matemáticas 2/610G01002
Física 1/610G01003
Física 2/610G01004
Química 1/610G01007
Química 2/610G01008

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

Asignaturas que continúan el temario
Química Física 2/610G01017

Otros comentarios


(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías