Datos Identificativos 2020/21
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 Híbrida
Prerrequisitos
Departamento Química
Coordinador/a
Rodriguez Barro, Pilar
Correo electrónico
pilar.rbarro@udc.es
Profesorado
Rodriguez Barro, Pilar
Vilariño Barreiro, Maria Teresa
Correo electrónico
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.
Plan de contingencia 1. Modificacións nos contidos

No se farán cambios

2. Metodoloxías

*Metodoloxías docentes que se mantienen

- Probas obxectivas (computan na avaliación)
- Traballos tutelados (con Atención personalizada) (computan na avaliación)

*Metodoloxías docentes que se modifican

- Sesión maxistral. No momento que se suspenda a docencia presencial as sesións maxistrais impartiranse por videoconferencias síncronas, facendo uso da ferramenta Teams. O horario das mesmas será o asignado á materia en Xunta de Facultade.
- Seminarios. No momento que se suspenda a docencia presencial os seminarios impartiranse por videoconferencias síncronas, facendo uso da ferramenta Teams. O horario dos mesmos será o asignado á materia en Xunta de Facultade.
- Prácticas (computan na avaliación) Programaranse videoconferencias síncronas para explicar as prácticas que se realizarán facendo uso da plataforma Moodle.
- Proba mixta (computa na avaliación) No caso de que se suspenda a presencialidade, farase a través da plataforma Moodle.
– Atención personalizada. Realizarase facendo uso dos mecanismos que se indican no apartado 3.

3. Mecanismos de atención personalizada al alumnado

-Correo electrónico: A demanda das necesidades dos estudantes. Empregarase fundamentalmente para facer consultas, resolver dúbidas e solicitar titorías.
–Moodle: Indícanse as actividades para realizar antes e durante cada sesión de seminario, así como a descrición detallada dos traballos tutelados. Ademais, crearanse foros temáticos co obxecto discutir e resolver cuestións e problemas relacionados cos contidos da materia. As probas obxectivas realizaranse tamén facendo uso desta plataforma. A proba mixta, no caso de que se suspenda a docencia presencial, levará a cabo mediante o Moodle.
– Teams: Empregarase para impartir, por videoconferencias síncronas, as sesións maxistrais e os seminarios no caso de que se suspenda a docencia presencial. Ademais, a demanda das necesidades dos estudantes, previa solicitude por correo electrónico, servirá como ferramenta para realizar titorías, expoñer traballos tutelados ou calquera outra actividade relacionada coa docencia da materia.

4. Modificaciones en la evaluación

No haberá cambios mais aló de adaptar la prueba mixta al formato no presencial.

*Observaciones de evaluación:

5. Modificaciones de la bibliografía o webgrafía

Engadiranse ligazóns das edicións electrónicas dos textos que estean dispoñibles.

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 28 56 84
Seminario A14 A15 B2 B3 10 25 35
Prácticas de laboratorio A1 A8 A21 C1 C3 10 5 15
Trabajos tutelados A1 A8 A16 B2 B3 B5 C1 C3 0 10 10
Prueba objetiva A1 A8 A14 2 0 2
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.
El alumno deberá resolver y entregar un cuestionario referido a las prácticas realizadas.
Trabajos tutelados Actividad en grupo que pretende promover el aprendizaje autónomo de los estudiantes, bajo la tutela del profesor.
Se proponen actividades relacionadas con los seminarios de la asignatura, que han de resolverse en grupo y, posteriormente, explicarlas al profesor en una tutoría presencial.
Sólo podrán participar los estudiantes que asistan de modo regular a los seminarios de la materia (80%).
Prueba objetiva Tres pruebas cortas a lo largo del cuatrimestre,
- Primera prueba en las primeras semanas del cuatrimestre: se evalúa el aprendizaje asociado a los contenidos iniciales desarrollados en la materia, los fundamentos básicos de Química Cuántica.
- Segunda prueba a mediados del cuatrimestre: se evalúa el aprendizaje asociado a la aplicación de la Química Cuántica a sistemas sencillos.
- Tercera prueba a finales del cuatrimestre: se evalúa el aprendizaje asociado a la aplicación de la Química Cuántica a átomos y moléculas.
Las pruebas podrán combinar preguntas de respuesta múltiple y/o de respuesta breve.
En una sesión presencial posterior, se resuelven y discuten las soluciones correctas de cada 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
Seminario
Trabajos tutelados
Descripción
En el caso de los trabajos tutelados, cada grupo de alumnos deberá concertar una tutoría presencial con el profesor correspondiente para discutir la actividad presencial propuesta.
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.

Aquellos alumnos que se acojan al régimen de "reconocimiento de dedicación a tiempo parcial y dispensa académica de exención de asistencia" según la normativa de la UDC, dispondrán de atención específica tutorizada cuando así lo solicite. A petición del alumno, se proporcionará ayuda tutorial en todo lo concerniente a los contenidos y desarrollo de la asignatura y se propondrá trabajo específico en forma de boletines de problemas representativos de la asignatura, que el alumno resolverá individualmente y, posteriormente, acudirá a tutoría para corrección y resolución de dudas.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba objetiva A1 A8 A14 Se realizarán tres pruebas cortas a lo largo del cuatrimestre que podrán combinar preguntas de respuesta múltiple o de respuesta breve.
- Primera prueba en las primeras semanas del cuatrimestre: evaluará el aprendizaje asociado a los contenidos iniciales desarrollados en la materia, los fundamentos básicos de Química Cuántica. Tendrá un peso de un 5% en la calificación final.
- Segunda prueba a mediados del cuatrimestre: evaluará el aprendizaje asociado la aplicación de la Química Cuántica a sistemas sencillos. Tendrá un peso de un 10% en la calificación final.
- Tercera prueba a finales del cuatrimestre: evaluará el aprendizaje asociado a la aplicación de la Química Cuántica a átomos y moléculas. Tendrá un peso de un 10% en la calificación final.
25
Prueba mixta A1 A8 A12 A14 A15 A21 B2 B3 Se evalúa el aprendizaje asociado a todos los contenidos desarrollados en la asignatura en la fecha oficial aprobada en Xunta de Facultade.
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%).
60
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 la resolución de las actividades no presenciales propuestas y la participación activa en la tutoría presencial.
Sólo los alumnos que asistan regularmente a los seminarios (80%) podrán participar y ser evaluados en esta actividad.
5
 
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.

- Para aprobar la asignatura es necesario alcanzar una calificación mínima de 4.5 (sobre un máximo de 10) en la prueba mixta final y la calificación final, considerando todas las metodologías de evaluación, ser igual o superior a 5 (sobre un máximo de 10).

- De no haber alcanzado la calificación mínima de 4.5 en la prueba mixta final, la asignatura figurará como suspensa, aunque la media de las calificaciones 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 las prueba objetivas 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”.

Alumnado con reconocimiento de dedicación a tiempo parcial:

Se aplican los mismos criterios de evaluación indicados anteriormente.

Alumnado con dispensa académica de exención de asistencia (de acuerdo con la normativa de la UDC):

Están exentos de la asistencia regular a las clases presenciales en aula y de la realización de los trabajos tutelados y las pruebas objetivas.

La asistencia a las prácticas es obligatoria para superar la asignatura. Se facilitará, en la medida de lo posible, la elección de grupo de prácticas para adaptar las fechas a la disponibilidad del alumno.

La calificación final será la suma del 10% de la calificación obtenida en las prácticas de laboratorio y el 90% de la calificación obtenida en la prueba mixta . Estos porcentajes de
calificación se aplicarán a las dos oportunidades.

La calificación de
“no presentado” se otorgará a aquellos alumnos acogidos al mencionado
régimen de exención, siempre y cuando no se presenten a la prueba
mixta.


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 General 1/610G01007
Química General 2/610G01008

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Asignaturas que continúan el temario
Química Física 2/610G01017

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(*) 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