Datos Identificativos 2020/21
Asignatura (*) Química: Equilibrio e Cambio Código 610G04008
Titulación
Grao en Nanociencia e Nanotecnoloxía
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Primeiro Formación básica 6
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Química
Coordinación
Carlosena Zubieta, Alatzne
Correo electrónico
alatzne.carlosena@udc.es
Profesorado
Carlosena Zubieta, Alatzne
Martinez Cebeira, Montserrat
Correo electrónico
alatzne.carlosena@udc.es
monserrat.martinez.cebeira@udc.es
Web
Descrición xeral Na materia "Química: Equilibrio e Cambio", do primeiro curso da titulación de Grao en Nanociencia e Nanotecnoloxía estúdanse os fundamentos da termoquímica, os aspectos máis relevantes dos equilibrios químicos en disolución e superficie, as bases da cinética química, etc. Preparando ao alumnado para o estudo dos fenómenos de equilibrio e da reactividade química.
Plan de continxencia 1. Modificacións nos contidos
Non se realizarán cambios.
2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen
Manteñense todas as metodoloxías e se a situación sanitaria o require, se adaptarán ao modo non presencial a través da aula virtual Moodle e Teams.
No caso de que parte do alumnado non poida conectarse e seguir as clases en tempo real, se utilizarán medios asíncronos (correo electrónico, grabacións das sesións expositivas, tutoriais máis personalizados ...).

*Metodoloxías docentes que se modifican
Non hai modificacións.

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado
– Correo electrónico: Diariamente. De uso para facer consultas, solicitar encontros virtuais para resolver dúbidas, etc.
– Moodle: Diariamente. Segundo a necesidade do alumando. Dispoñen de “foros temáticos” da materia, para formular as consultas necesarias e postas en común.
– Teams: sesións maxistrais (en grupo grande) e seminarios e prácticas (en grupo pequeno) para o avance dos contidos teóricos e aplicados da materia, na franxa horaria que ten asignada no calendario coordinado do título.

4. Modificacións na avaliación
Non se realizan cambios.
*Observacións de avaliación:
Manteñense as observacións á avaliación.Todas as actividades avaliables levaranse a cabo a través dos medios telemáticos máis axeitados en cada caso (Teams, Moodle, etc.).
O alumnado que non poida seguir actividades sincrónicas en líña serán evaluados por actividades equivalentes realizadas de forma asíncrona.

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía
Non se realizarán cambios. Xa dispoñen de todos os materiais de traballo da maneira
accesible a través do Moodle.

Competencias do título
Código Competencias do título
A1 CE1 - Comprender los conceptos, principios, teorías y hechos fundamentales relacionados con la Nanociencia y Nanotecnología.
A2 CE2 - Aplicar los conceptos, principios, teorías y hechos fundamentales relacionados con la Nanociencia y Nanotecnología a la resolución de problemas de naturaleza cuantitativa o cualitativa.
A3 CE3 - Reconocer y analizar problemas físicos, químicos, matemáticos, biológicos en el ámbito de la Nanociencia y Nanotecnología, así como plantear respuestas o trabajos adecuados para su resolución, incluyendo el uso de fuentes bibliográficas.
A7 CE7 - Interpretar los datos obtenidos mediante medidas experimentales y simulaciones, incluyendo el uso de herramientas informáticas, identificar su significado y relacionarlos con las teorías químicas, físicas o biológicas apropiadas.
A8 CE8 - Aplicar las normas generales de seguridad y funcionamiento de un laboratorio y las normativas específicas para la manipulación de la instrumentación y de los productos y nanomateriales.
B1 CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
B2 CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
B3 CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
B6 CG1 - Aprender a aprender
B7 CG2 - Resolver problemas de forma efectiva.
B8 CG3 - Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B9 CG4 - Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
C1 CT1 - Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, en las lenguas oficiales de la comunidad autónoma
C2 CT2 - Dominar la expresión y la comprensión de forma oral y escrita de un idioma extranjero
C3 CT3 - 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
C6 CT6 - Adquirir habilidades para la vida y hábitos, rutinas y estilos de vida saludables

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Comprender os principios elementais da termodinámica e as súas aplicacións en Química. A1
A2
B6
B7
B8
B9
C1
C3
Coñecer a cinética do cambio químico, incluíndo a catálisis e os mecanismos de reacción. A1
A2
A7
B1
B2
B3
B8
B9
C1
C2
C3
Coñecemento do equilibrio químico, equilibrio ácido-base, equilibrio de formación de complexos, equilibrio de solubilidade, equilibrio red-ox e electroquímica. A1
A2
A3
A7
B1
B2
B3
B6
B7
B8
B9
C1
C2
C3
Adquisición de habilidades e coñecementos experimentais suficientes para utilizar de manera correcta o material e os produtos máis habituais nun laboratorio químico. Interpretar os resultados obtidos no laboratorio. A7
A8
B2
B3
B7
B8
B9
C1
C2
C3
C6

Contidos
Temas Subtemas
1. Termoquímica. Introducción á Termodinámica. Termoquímica. Calor, trabajo e enerxía interna. Primer principio da Termodinámica. Calor de reacción a volumen constante e a presión constante. Concepto de entalpía. Entalpía estándar de formación. Calorimetría: medida de calores de reacción. Ley de Hess. Entalpía de enlace e entalpía de reacción. Aplicacións en nanociencia.
2. Espontaneidade e Equilibrio. Segundo principio da Termodinámica. Concepto de entropía. Enerxía libre de Gibbs. Espontaneidade. Concepto de equilibrio químico e as constantes de equilibrio. Cociente de reacción Q. Modificacións das condicions de equilibrio: principio de Le Châtelie. Relación entre enerxía de Gibbs e constante de equilibrio. Predicción do cambio químico. Dependencia coa temperatura. Aplicacións en nanociencia.
3. Equilibrio Acedo Base. Revisión da teoría de Arrhenius. Teoría de Bronsted-Lowry. Autoionización da auga e escala de pH. Acedos fortes e bases fuertes. Acedos débiles e bases débiles. Ácidos polipróticos. Ions como acedos e bases. Acedos e bases de Lewis. Efecto do ion común. Disolucions reguladoras. Indicadores. Reaccions de neutralización e curvas de valoración. Aplicacións en nanociencia.
4. Equilibrio de Formación de Complexos. Consideracións xerais. Tipos de ligandos. Constantes de formación e disociación. Reaccións acedo-base dos ions complexos. Aplicacións en nanociencia.
5. Equilibrio de Solubilidade. Producto de solubilidade e solubilidade. Efecto do ion común. Precipitación total e fraccionada. Factores que inflúen na solubilidade das sales: efecto do ión común, efecto salino, pH e formación de complexos. Aplicacións en nanociencia.
6. Equilibrio de Adsorción-Desorción Adsorción. Desorción. Equilibrio de adsorción-desorción. Modelo de Langmuir.
7. Electroquímica. Conceptos básicos: reaccións redox. Potencial de electrodo e potencial estándar de electrodo. Relación entre potencial, energía libre de Gibbs e constante de equilibrio. Variación de enerxía coa concentración: ecuación de Nernst. Equilibrios mixtos: influencia de outros equilibrios. Baterías e pilas. Corrosión. Electrólise.
8. Introducción á cinética química. Velocidade de reacción e temperatura. Medida da velocidade de reacción. Ecuación de velocidade, orden de reacción, molecularidad. Relación entre cinética e equilibrio. Influencia da temperatura. Ecuación de Arrhenius. Teoría de colisións. Teoría do estado de transición. Catálise homoxénea e heteroxénea. Aplicacións en nanociencia.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A1 A2 A3 B1 B2 B6 B8 B9 C1 C3 C6 28 56 84
Seminario A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C6 8 24 32
Prácticas de laboratorio A1 A2 A3 A7 A8 B1 B2 B3 B6 B7 B8 B9 C1 C3 C6 15 15 30
Proba obxectiva A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B7 C1 1 0 1
Proba mixta A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B7 B8 C1 2 0 2
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral O profesor desenvolverá os contidos fundamentais de cada un dos temas mediante explicacións teóricas e exemplos prácticos. Para o seu mellor aproveitamento, os alumnos dispoñerán con antelación dos materiais docentes axeitados para a súa preparación persoal na web da materia (Moodle). Potenciarase a participación dos alumnos. Impartirase en grupo grande.
Seminario Sesións dedicadas á análise e resolución de problemas e cuestións coa participación activa do alumnado e do profesor. Impartirase en grupo pequeno. Os boletíns a resolver atoparanse na web da materia (Moodle) con anterioridade para que os alumnos traballen previamente ao seminario.
Prácticas de laboratorio Nas sesións de laboratorio (en grupo pequeno) o alumno desenvolverá exemplos experimentais dos contidos teóricos expostos na aula. Será fundamental a realización dos prelaboratorios antes de realizar a práctica correspondente (senón o alumno non poderá realizar a devandita práctica), así como levar ao día a libreta de laboratorio, de acordo coas indicacións do profesor. Impartirase unha sesión inicial na aula (grupo grande) para expor aos alumnos os contidos e dinámica das prácticas.
Proba obxectiva Periódicamente, nas sesións maxistrais ou nos seminarios levaranse a cabo probas curtas para avaliar o grao de adquisición de coñecementos e competencias polo alumnado e potenciar a avaliación continua ao longo do curso.
Proba mixta O alumno deberá realizar unha proba mixta do conxunto da materia que permita avaliar o grao de adquisición de coñecementos e competencias polo alumnado. Nela incluiranse cuestións e problemas sobre os contidos de toda a materia que deberán resolver dun xeito razoado.

Atención personalizada
Metodoloxías
Sesión maxistral
Seminario
Prácticas de laboratorio
Descrición
Cando o profesorado o considere necesario, poderá convocar aos alumnos a tutorías individualizadas para orientalos en relación ao seu desenvolvemento na materia, estableciendo o horario de acordo con eles.
Tamén o alumnado pode pedir tutorías co profesorado, quen resolverá as dúbidas plantexadas e os orientará no estudo da materia.


Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Proba obxectiva A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B7 C1 Periódicamente realizaranse probas curtas nas que o alumnado responda cuestións ou resolva problemas dun xeito razoado que permitan avaliar o seu grao de comprensión dos aspectos máis salientables da materia. 20
Seminario A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C6 Valorarase a resolución de boletíns de cuestións e/ou problemas, cumplimento de datas para a súa entrega ou revisión e tamén a participación do alumno a través da formulación de preguntas antes ou despois do desenvolvemento dos seminarios. 5
Prácticas de laboratorio A1 A2 A3 A7 A8 B1 B2 B3 B6 B7 B8 B9 C1 C3 C6 A realización das prácticas é obrigatoria para aprobar a materia. Valorarase a realización dos prelaboratorios, as capacidades e destrezas do alumno na realización do traballo experimental, a súa capacidade para interpretar os resultados obtidos, a elaboración do diario de laboratorio, etc. 15
Proba mixta A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B7 B8 C1 A proba mixta consistirá na resolución de problemas e cuestións relativos aos contidos do conxunto da materia. Esta proba final realizará nas datas oficiais acordadas no Centro.
60
 
Observacións avaliación
- Para superar a materia será obrigatorio:

  
1) A realización das prácticas de
laboratorio
2) Obter unha cualificación superior ou igual a 5 puntos (sobre 10) nas
prácticas de laboratorio e na proba mixta. E no caso de
non alcanzar dita puntuación mínima nalgunha destas actividades
avaliables, a materia figurará como suspensa, aínda que a cualificación
media sexa igual ou superior a 5 (nese caso a puntuación asignada será
de 4,5).

-Os alumnos que non participen nas actividades avaliables das sesións de
seminario e non realicen as probas obxectivas obterán unha cualificación
de 0 neses apartados (5% e 20%, respectivamente, da nota global) nas
dúas oportunidades. Na seguna oportunidade manterase a cualificación obtida durante o curso para a nota global.

- Na primeira e segunda
oportunidade, os alumnos que fixeran as prácticas e acadaran menos dun 5,
tendrán a oportunidade de realizar, ademáis da proba mixta, unha proba
específica relacionada coas prácticas de laboratorio. A cualificación desta
proba específica sustituírá á cualificación obtida nas prácticas para a
cualificación global.

- O alumno obterá a cualificación de non presentado cando non
realice as prácticas de laboratorio e tampouco se presente á proba mixta. Polo
que refírese aos sucesivos cursos académicos, o proceso de
enseñanza-aprendizaxe, incluida a avaliación continua, refírese a un curso
académico, e polo tanto, volvería a comenzar un novo curso, incluidas todas as actividades
e procedimientos de avaliación que se programe para dicho curso.

-Na segunda oportunidade: a cualificación da proba mixta obtida na
segunda oportunidade substituirá á da primeira. Os alumnos avaliados na segunda
oportunidade sólo poderán optar á matrícula de honra se o número máximo destas
para o correspondiente curso non se cubrió na súa totalidade na primeira
oportunidade.

Alumnos con recoñecemento de adicación a
tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia:



A realización das prácticas de laboratorio será
obrigatoria e será facilitada dentro da flexibilidade que permitan os horarios
de coordinación e os recursos materiais e humanos. Consideraranse exentos das
sesións maxistrais, aínda que se lles facilitará a asistencia ao maior número
posible de seminarios. De non poder asistir aos seminarios o alumno realizará
un traballo titorizado. Isto aplicarase a ámbalas dúas oportunidades.




Fontes de información
Bibliografía básica Levine, I.N. (2014). Principios de Fisicoquímica. México, 6ª Ed., MacGraw Hill.
Petrucci, R.H.; Herring, F.G.; Madura, J.D.; Bissonnette, C. (2011). Química General: principios y aplicaciones modernas. Madrid, 10ª Ed., Prentice Hall.

Tamén existen edicións anteriores do libro de texto recomendado Petrucci. Por exemplo na biblioteca disponse de exemplares da 8ª Ed., con referencia: QX-240.

Bibliografía complementaria Reboiras, M.D. (2007). Problemas resueltos de Química. Madrid, Thomson Paraninfo, S.A.
Chang, R. L (2013). Química. 11ª Ed., México, Mc Graw Hill

En xeral calquera libro de texto de química xeral serve como guía de estudo para a materia.


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Química: Enlace e Estrutura/610G04005
Laboratorio Básico Integrado/610G04004

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario
Nanofabricación/610G04040
Cinética e Catálise/610G04026
Termodinámica: Equilibrio e Fases/610G04018

Observacións

Co fin de superar con éxito a materia, é imprescindible que o alumno teña unha serie de coñecementos previos de química e de matemáticas, de acordo co nivel esixido en secundaria e bacharelato, como son: nomenclatura e formulación química, axuste de reaccións químicas, cálculos estequiométricos, identificación carácter ácido-base de compostos comúns, obtención de estados de oxidación dos elementos nas especies químicas, manexo de logaritmos, expoñentes, etc



(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías