Datos Identificativos 2020/21
Asignatura (*) Química: Equilibrio y Cambio Código 610G04008
Titulación
Grao en Nanociencia e Nanotecnoloxía
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 2º cuatrimestre
Primero Formación básica 6
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Química
Coordinador/a
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
Descripción general 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 contingencia 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 del título
Código Competencias del 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 aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del 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

Contenidos
Tema Subtema
1. Termoquímica. Introducción a la Termodinámica. Termoquímica. Calor, trabajo y energía interna. Primer principio de la Termodinámica. Calor de reacción a volumen constante y a presión constante. Concepto de entalpía. Entalpía estándar de formación. Calorimetría: medida de calores de reacción. Ley de Hess. Entalpía de enlace y entalpía de reacción. Aplicaciones en nanociencia.
2. Espontaneidad y Equilibrio. Segundo principio de la Termodinámica. Concepto de entropía. Energía libre de Gibbs. Espontaneidad. Concepto de equilibrio químico y las constantes de equilibrio. El cociente de reacción Q. Modificaciones de las condiciones de equilibrio: principio de Le Châtelie. Relación entre energía de Gibbs y constante de equilibrio. Predicción del cambio químico. Dependencia con la temperatura. Aplicaciones en nanociencia.
3. Equilibrio Ácido Base. Revisión de la teoría de Arrhenius. Teoría de Bronsted-Lowry. Autoionización del agua y escala de pH. Ácidos fuertes y bases fuertes. Ácidos débiles y bases débiles. Ácidos polipróticos. Iones como ácidos y bases. Ácidos y bases de Lewis. Efecto de ion común. Disoluciones reguladoras. Indicadores. Reacciones de neutralización y curvas de valoración. Aplicaciones en nanociencia.
4. Equilibrio de Formación de Complejos. Consideraciones generales. Tipos de ligandos. Constantes de formación y disociación. Reacciones ácido-base de los iones complejos. Aplicaciones en nanociencia.
5. Equilibrio de Solubilidad. Producto de solubilidad y solubilidad. Efecto de ion común. Precipitación total y fraccionada. Factores que influyen en la solubilidad de las sales: efecto del ión común, efecto salino, pH y formación de complejos. Aplicaciones en nanociencia.
6. Equilibrio de Adsorción-Desorción Adsorción. Desorción. Equilibrio de adsorción-desorción. Modelo de Langmuir.
7. Electroquímica. Conceptos básicos: reacciones redox. Potencial de electrodo y potencial estándar de electrodo. Relación entre potencial, energía libre de Gibbs y constante de equilibrio. Variación de energía con la concentración: ecuación de Nernst. Equilibrios mixtos: influencia de otros equilibrios. Baterías y pilas. Corrosión. Electrólisis.
8. Introducción a la cinética química. Velocidad de reacción y temperatura. Medida de la velocidad de reacción. Ecuación de velocidad, orden de reacción, molecularidad. Relación entre cinética y equilibrio. Influencia de la temperatura. Ecuación de Arrhenius. Teoría de colisiones. Teoría del estado de transición. Catálisis homogénea y heterogénea. Aplicaciones en Nanociencia.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral 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
Prueba objetiva A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B7 C1 1 0 1
Prueba mixta A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B7 B8 C1 2 0 2
 
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 El profesor desarrollará los contenidos fundamentales de cada uno de los temas mediante explicaciones teóricas y ejemplos prácticos. Para su mejor aprovechamiento, los alumnos dispondrán con antelación de los materiales docentes idóneos para su preparación personal en la web de la materia (Moodle). Se potenciará la participación de los alumnos. Se impartirá en grupo grande.
Seminario Sesiones dedicadas al análisis y resolución de problemas y cuestiones con la participación activa del alumnado y del profesor. Se impartirá en grupo pequeño. Los boletines a resolver se encontrarán en la web de la materia (Moodle) con anterioridad para que los alumnos trabajen previamente al seminario.
Prácticas de laboratorio En las sesiones de laboratorio (en grupo pequeño) el alumno desarrollará ejemplos experimentales de los contenidos teóricos expuestos en el aula. Será fundamental la realización de los prelaboratorios antes de realizar la práctica correspondiente (sino el alumno no podrá realizar la dicha práctica), así como llevar al día la libreta de laboratorio, de acuerdo con las indicaciones del profesor. Se impartirá una sesión inicial en el aula (grupo grande) para exponer a los alumnos los contenidos y dinámica de las prácticas.
Prueba objetiva Periódicamente, en las sesiones magistrales o en los seminarios se llevarán a cabo pruebas cortas para evaluar el grado de adquisición de conocimientos y competencias por el alumnado y potenciar la evaluación continua a lo largo del curso.
Prueba mixta El alumno deberá realizar una prueba mixta del conjunto de la materia que permita evaluar el grado de adquisición de conocimientos y competencias por el alumnado. En ella se incluirán cuestiones y problemas sobre los contenidos de toda la materia que deberán resolver de una manera razonada.

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Seminario
Prácticas de laboratorio
Descripción
Cuando el profesorado lo considere necesario, podrá convocar a los alumnos a tutorías individualizadas para orientarlos en relación a su evolución en la materia, estableciendo el horario de acuerdo con ellos.
También el alumnado puede pedir tutorías con el profesorado, quien resolverá las dudas planteadas y los orientará en el estudio de la materia.


Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba objetiva A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B7 C1 Periódicamente se realizarán pruebas cortas en las que el alumnado responda cuestiones o resuelva problemas de una manera razonada que permitan evaluar su grado de comprensión de los aspectos más importantes de la materia. 20
Seminario A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C6 Se valorará la resolución de boletines de cuestiones y/o problemas, el cumplimento de fechas para su entrega o revisión y también la participación del alumnado a través del planteamiento de preguntas antes o después del desarrollo de los seminarios. 5
Prácticas de laboratorio A1 A2 A3 A7 A8 B1 B2 B3 B6 B7 B8 B9 C1 C3 C6 La realización de las prácticas es obligatoria para aprobar la materia. Se valorará la realización de los prelaboratorios, las capacidades y destrezas del alumno en la realización del trabajo experimental, su capacidad para interpretar los resultados obtenidos, la elaboración del diario de laboratorio, etc. 15
Prueba mixta A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B7 B8 C1 La prueba mixta consistirá en la resolución de problemas y cuestiones relativos a los contenidos del conjunto de la materia. Esta prueba final se realizará en las fechas oficiales acordadas en el Centro. 60
 
Observaciones evaluación

Para superar la materia será obligatorio:

   1) La realización de las prácticas.

   2) Obtener una calificación superior o igual a 5
puntos (sobre 10) en las prácticas de laboratorio y en la prueba
mixta. Y en el caso de no alcanzar dicha puntuación mínima en alguna de estas
actividades evaluables, la materia figurará como suspensa, aunque la
calificación media sea igual o superior a 5 (en ese caso la puntuación asignada
será de 4,5).

-Los alumnos que no participen en las actividades evaluables de
las sesiones de seminario y no realicen las pruebas objetivas obtendrán una
calificación de 0 en esos apartados (5% y 20%, respectivamente, de la nota
global) en las dos oportunidades. En la seguna oportunidad se mantendrá la
calificación obtenida durante el curso para la nota global.

-En la primera y segunda oportunidad, los alumnos que hicieran las
prácticas y obtuvieran menos de un 5, tendrán la oportunidad de realizar,
además de la prueba mixta, una prueba específica relacionada con las prácticas
de laboratorio. La calificación de esta prueba específica sustituirá a la
calificación obtenida en las prácticas para la calificación global.

- El alumno obtendrá la calificación de no presentado cuando no
realice las prácticas de laboratorio y tampoco se presente a la prueba mixta.
Por lo que se refiere a los sucesivos cursos académicos, el proceso de
enseñanza-aprendizaje, incluida la evaluación continua, se refiere a un curso
académico, y por lo tanto, volvería a comenzar un nuevo curso, incluidas todas
las actividades y procedimientos de evaluación que se programe para dicho
curso.

- En la segunda oportunidad: la calificación de la prueba mixta obtenida
en la segunda oportunidad substituirá a la de la primera. Los alumnos evaluados
en la segunda oportunidad sólo podrán optar a la matrícula de honor si el
número máximo de estas para el correspondiente curso no se cubrió en su
totalidad en la primera oportunidad.

Alumnos con reconocimiento de dedicación a tiempo parcial y
dispensa académica de exención de asistencia:



La realización de las prácticas de laboratorio será
obligatoria y será facilitada dentro de la flexibilidad que permitan los
horarios de coordinación y los recursos materiales y humanos. Se considerarán
exentos de las sesiones magistrales si bien se les facilitará la asistencia al
mayor número posible de seminarios. De no poder asistir a los seminarios el
alumno hará un trabajo tutorizado. Esto se aplicará a ambas oportunidades.


Fuentes de información
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 ediciones anteriores del libro de texto recomendado Petrucci. Por ejemplo en la biblioteca disponen de ejemplares da 8ª Ed., con referencia: QX-240.

Complementária 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 general cualquier libro de texto de química general sirve como guía de estudio para la materia.


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Química: Enlace y Estructura/610G04005
Laboratorio Básico Integrado/610G04004

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

Asignaturas que continúan el temario
Nanofabricación/610G04040
Cinética y Catálisis/610G04026
Termodinámica: Equilibrio y Fases/610G04018

Otros comentarios

Con el fin de superar con éxito la materia, es imprescindible que el alumno tenga una serie de conocimientos previos de química y de matemáticas, de acuerdo con el nivel exigido en secundaria y bachillerato, como son: nomenclatura y formulación química, ajuste de reacciones químicas, cálculos estequiométricos, identificación carácter ácido-base de compuestos comunes, obtención de estados de oxidación de los elementos en las especies químicas, manejo de logaritmos, exponentes, etc.



(*) 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