Datos Identificativos 2020/21
Asignatura (*) Química Física 3 Código 610G01018
Titulación
Grao en Química
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Tercero Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Inglés
Modalidad docente Híbrida
Prerrequisitos
Departamento Química
Coordinador/a
Herrero Rodriguez, Roberto
Correo electrónico
r.herrero@udc.es
Profesorado
Barriada Pereira, José Luis
Herrero Rodriguez, Roberto
Correo electrónico
jose.barriada@udc.es
r.herrero@udc.es
Web http://campusvirtual.udc.es/moodle
Descripción general A Química Física é o estudo dos principios físicos fundamentais que gobernan as propiedades e o comportamento dos sistemas químicos. Un sistema químico pode estudarse dende un punto de vista microscópico ou macroscópico. Neste curso de Química Física introdúcese a metodoloxía do estudo macroscópico de equilibrio (Termodinámica Química)
Os contidos que se imparten nesta asignatura constituen os fundamentos teóricos imprescindibles para as seguintes asignaturas de Química Física e un marco de referencia para todas as demáis ramas da Química que, necesariamente, aplican boa parte dos conceptos estudiados nesta asignatura no desenvolvemento dos seus programas específicos.
Plan de contingencia 1. Modificacións nos contidos, Ninguha

2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen

*Metodoloxías docentes que se modifican. As metodoloxías docentes se modificarán para pasar a realizarse en modalidade online

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado
Correo electrónico, Plataforma Moodle, y Microsoft Teams

4. Modificacións na avaliación

*Observacións de avaliación: Mantense a mesma avaliación pero terá que facerse online.

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.
A5 Comprender los principios de la termodinámica y sus aplicaciones en Química.
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.
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 Termodinámica y sus aplicaciones en Química. A1
A3
A5
A14
A15
A16
A21
B2
B3
C3
Resolver problemas complejos mediante el empleo de hojas de cálculo. A1
A14
A15
A16
A21
B2
B3
C3
Destreza en la búsqueda bibliográfica de aplicaciones reales y de investigación sobre los contenidos de la materia. A14
A15
A16
A21
B3
C3

Contenidos
Tema Subtema
1. Introducción a la Termodinámica Química Conceptos previos y propiedades matemáticas
2. Los principios de la Termodinámica Primer principio: energía interna, entalpía, capacidades caloríficas. Segundo principio: entropía, cálculo de la variación de entropía en sistemas sencillos.
3. Potenciales termodinámicos y evolución de sistemas Condiciones de equilibrio en sistemas cerrados: las funciones de Gibbs y Helmholtz. Relaciones termodinámicas para un sistema cerrado. Aplicaciones: ecuaciones termodinámicas de estado, diferencia entre las capacidades caloríficas, el coeficiente de Joule-Thomson.
4. Funciones termodinámicas normales de reacción Entalpía estándar: leyes de Hess y Kirchhoff. Entropía estándar: el tercer principio de la Termodinámica, determinación de entropías convencionales. Energía de Gibbs estándar. Uso de tablas termodinámicas.
5. Termodinámica de sistemas de composición variable El potencial químico. Propiedades molares parciales. Condiciones de equilibrio material: equilibrio de fases y equilibrio químico.
6. Termodinámica de gases El gas ideal: potencial químico y propiedades, mezcla de gases ideales. Gases reales: ecuaciones de estado y fugacidad, cálculo de fugacidades.
7. Equilibrios de fases en sistemas de un componente La regla de las fases. Diagrama de fases para sistemas de un componente. Ecuaciones de Clapeyron y Clausius-Clapeyron. Clasificación de las transiciones de fases.
8. Disoluciones Disolución ideal: Ley de Raoult. Disolución diluida ideal: Ley de Henry. Funciones de mezcla. Disoluciones no ideales de no electrolitos: actividad y coeficientes de actividad, la ecuación de Gibbs-Duhem, Funciones de exceso. Disoluciones de electrolitos: el coeficiente de actividad de especies iónicas.
9. Equilibrios de fases en sistemas multicomponentes Equilibrio líquido-vapor: disolución ideal a T constante y a P constante, destilación fraccionada, mezclas azeotrópicas. Equilibrio líquido-líquido: miscibilidad. Equilibrio sólido-líquido:Diagramas temperatura-composición, eutéctico simple, formación de compuestos con fusión congruente e incongruente, análisis térmico. Equilibrio disolución-componente cristalino. Propiedades coligativas: descenso crioscópico, aumento ebulloscópico, presión osmótica, descenso de la presión de vapor. Ley de distribución de Nernst.
10. Equilibrio químico Equilibrio químico entre gases: la constante de equilibrio, desplazamiento del equilibrio –principio de Le Chatelier. Equilibrio químico en disolución. Equilibrio químico con sólidos y líquidos puros.
11. Termodinámica de superficies La interfase: tensión superficial. Interfases curvas: ascenso capilar. Adsorción sobre sólidos: fisisorción y quimisorción, isotermas de adsorción.
12. Equilibrio electroquímico Sistemas electroquímicos. Termodinámica de los sistemas electroquímicos: el potencial electroquímico. Celdas galvánicas y electrolíticas. Ecuación de Nernst y potenciales normales de electrodo. Tipos de electrodos reversibles. Potenciales de unión líquida. Determinación de parámetros termodinámicos.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Solución de problemas A1 A5 A14 A15 A21 B2 B3 11 33 44
Sesión magistral A1 A3 A5 B3 30 60 90
Prácticas a través de TIC A14 B2 B3 C3 0.5 1.5 2
Recensión bibliográfica A16 C3 0.5 1.5 2
Prueba mixta A1 A3 A5 A14 A21 B2 B3 8 0 8
Prueba mixta A1 A3 A5 A14 A15 A21 B2 B3 4 0 4
 
Atención personalizada 0 0 0
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Solución de problemas Seminarios donde, en grupos reducidos, se mostrará la aplicación de los contenidos de cada tema a la resolución de problemas modelo
Sesión magistral Clases magistrales, en las que se desarrollarán los contenidos teóricos
Prácticas a través de TIC Prácticas en las que se propondrá a los alumnos la resolución de problemas complejos mediante el empleo de herramientas informáticas
Recensión bibliográfica Se enseñará y se pedirá a los alumnos que realicen búsquedas bibliográficas de artículos de investigación relacionadas con los contenidos de la asignatura.
Se les propondrá la lectura de artículos de educación dedicados a temas relacionados con la materia.
Prueba mixta Se les propondrá una serie de ejercicios que combinen la aplicación de los fundamentos teóricos y la resolución de problemas aplicados. Se realizarán dos de estas pruebas a lo largo del cuatrimestre.
Prueba mixta Se realiza una prueba al final del cuatrimestre donde los alumnos deberán resolver unos problemas de forma autónoma

Atención personalizada
Metodologías
Descripción
Estos trabajos se proponen en la clase y los alumnos deberán resolverlos apoyándose en tutorías personalizadas con el profesor.

Los alumnos a tiempo parcial o con dispensa académica de asistencia dispondrán de todos los materiales de la asignatura en la aplicación moodle. Durante la preparación de la misma para la prueba final, podrán disponer de tutorías tanto presenciales como por correo electrónico.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba mixta A1 A3 A5 A14 A15 A21 B2 B3 Examen final de los contenidos de la asignatura basado en la resolución autónoma de problemas.
Para el cómputo de la calificación final se aplicará el resultado más favorable que resulte de aplicar:

-Un 20% de la suma de las pruebas mixtas del cuatrimestre + 80% de la prueba mixta final

O

-El 100% de la prueba mixta final.
80
Prueba mixta A1 A3 A5 A14 A21 B2 B3 Pruebas realizadas durante el cuatrimestre. Se valorará la contribución individual a la resolución del conjunto de actividades. Constituyen una prueba que no libera contenidos para la prueba final y que contribuyen hasta un 20% sobre la calificación final obtenida (10% cada prueba). 20
 
Observaciones evaluación

El alumno que participe en alguna de las pruebas se considerará presentado en la asignatura a la hora de la calificación final. El desglose anterior corresponderá a la calificación de enero (primera oportunidad).

Excepcionalmente, los alumnos con dispensa académica serán evaluados únicamente con la prueba final que puntuará el 100% tanto en la primera como en la segunda oportunidad.

La calificación de la segunda oportunidad se realizará únicamente con una prueba final que puntuará 10 sobre 10.

Las matrículas de honor se asignarán prioritariamente en la calificación de la primera oportunidad. Sólo se podrá conceder en la segunda oportunidad si no se hubiese agotado el número de matrículas en la primera. En caso de más candidatos a matrícula que las disponibles se realizará un examen adicional para decidir la asignación de la misma.


Fuentes de información
Básica

§LEVINE, I.N. (2004). Fisocoquímica.5ª Ed Vol 1 y 2. McGraw-Hill.

§ATKINS, P.W. Química Física. (Cualquier edición)

Complementária

§ DENBIGH, K. (1985). Equilibrio Químico. AC. Madrid.

§ McQUARRIE, D.A., SIMON, J.D. (1997).Physical Chemistry. Univ. Science Books..

§ DÍAZ PEÑA, M., ROIG MUNTANER, A. (1988).Química Física. Alhambra.

§ KLOTZ, I.M., ROSENBERG, R.M. (1981) Termodinámica Química. AC.

§ AVERY, H.E., SHAW, D.J. (1978). Cálculos básicos en Química Física.Reverté.

§ AVERY, H.E., SHAW, D.J. (1974). Cálculos superiores en Química Física.Reverté.

§ LABOWITZ, L.C., ARENTS, J.S. (1986). Fisicoquímica: Problemas y soluciones. AC.

§ GANDÍA, V. (1977). Problemas de Termología. Artes Gráficas Soler S.A.

§ METZ, C.R. (1991).Teoría y problemas de Química Física. McGraw-Hill (Schaum)


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

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Experimentación en Química Física/610G01019

Asignaturas que continúan el temario
Experimentación en Química Física/610G01019
Química Física Avanzada/610G01020

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