QUÍMICA FÍSICA II

QUÍMICA FÍSICA II

GRADO EN QUÍMICA

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 24-07-17 8:13)
Código
104013
Plan
UXXI
ECTS
6.00
Carácter
OBLIGATORIA
Curso
2
Periodicidad
Segundo Semestre
Área
QUÍMICA FÍSICA
Departamento
Química Física
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
José Luis Usero García
Grupo/s
1
Departamento
Química Física
Área
Química Física
Centro
Fac. Ciencias Químicas
Despacho
C2502- EDIFICIO FACULTAD DE CC. Y CC. QUÍMICAS
Horario de tutorías

Lunes, martes y miércoles de 17 a 19

URL Web
http://fisquim.usal.es
E-mail
usero@usal.es
Teléfono
666529583 Ext.6272
Profesor
María Dolores Merchán Moreno
Grupo/s
1
Departamento
Química Física
Área
Química Física
Centro
Fac. Ciencias Químicas
Despacho
26505
Horario de tutorías

Lunes, martes y miércoles de 17 a 19

URL Web
-
E-mail
mdm@usal.es
Teléfono
670547110
Profesor
José Luis González Hernández
Grupo/s
2
Departamento
Química Física
Área
Química Física
Centro
Fac. Ciencias Químicas
Despacho
C3504- EDIFICIO FACULTAD DE CC. Y CC. QUÍMICAS
Horario de tutorías

Lunes, martes y miércoles de 10 a 12

URL Web
http://web.usal.es/~jlgh93/
E-mail
jlgh93@usal.es
Teléfono
670547366 Ext.6279

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Bloque Fundamental

Papel de la asignatura.

Se trata de una asignatura fundamental dentro de los estudios del Grado en Química y además por las características intrínsecas de la Química Física dentro del marco de la Química participa en todas sus Áreas con un papel muy importante ya que constituye el soporte teórico  básico de las mismas

Perfil profesional.

Las competencias y conocimientos que proporciona al alumno que ha cursado esta asignatura le confieren una preparación básica y fundamental para ejercer la profesión en sus diversos perfiles ( docente, investigador, industrial, etc.)

3. Recomendaciones previas

Haber cursado las siguientes asignaturas:

- Del módulo básico: Química I y II, Operaciones Básicas de Laboratorio, Física I, Matemáticas I y II, Estadística Aplicada

- Del módulo fundamental: Química Física I

4. Objetivo de la asignatura

Generales:

  • Capacitar al alumno para realizar el estudio y análisis termodinámico de los distintos sistemas (organizado en orden creciente de complejidad, tal como se expresa en el apartado 5 de Contenidos) que le permitan evaluar los resultados que se obtienen y acceder al conocimiento de las aplicaciones en el área de la Química Física dentro del marco general de la Química.

Específicos:

  • Conocer y aplicar la metodología de la Química Física distinguiendo entre las ramas experimental (empírica) y teórica, sus resultados, la coincidencia entre ellos y las leyes a que dan lugar.
  • Discernir entre las distintas propiedades y tratamientos termodinámicos de los sistemas ideales y no ideales (reales)
  • Comprender los criterios de equilibrio TD en sistemas ideales y no ideales cuando existe flujo de materia o equilibrio en un proceso químico.
  • Relacionar los conceptos de reversibilidad, equilibrio e igualdad en ecuaciones TD así como la cadena de conceptos antónimos, irreversibilidad, espontaneidad y desigualdad en ecuaciones TD.
  • Interpretar los diagramas de fases en función de las propiedades y características experimentales de los sistemas en equilibrio que se estén considerando.
  • Aprender a manejar con soltura el software actual tanto en la aplicación TD a los sistemas como el  tratamiento, correlación y representación gráfica de datos experimentales (Excel, Mathematica, Matlab…etc, que permita la interpretación de los resultados.
  • Valorar el tratamiento TD de superficies y el fenómeno de Adsorción de gases en sólidos como aplicación importante en los fenómenos catalíticos heterogéneos y su importancia industrial.
  • Aplicar el estudio de las disoluciones de electrolitos y la determinación de las parámetros de disociación termodinámicas a los sistemas reales que el alumno se encuentra en el laboratorio
  • Conocer la influencia de las variables presión y temperatura en las diversas magnitudes, funciones y parámetros TD generalizando para los diversos sistemas.
  • Utilizar las diversas variables quimicofísicas en general relacionadas con la concentración para la fácil y rigurosa adquisición de datos experimentales que faciliten el tratamiento TD ulterior.

5. Contenidos

Teoría.

0.-  Termodinámica (TD): Definición. Objetivos. Metodología. Fuentes

1.- Variables y Funciones. Principios de TD. Criterios de Espontaneidad y Equilibrio. Potenciales Químicos.

2.- Sistemas de una fase.

2a.- Un solo componente. Gases Ideales y Reales. Ecuaciones de Estado. Fugacidad. 2b.- Varios Componentes. Magnitudes TD de Mezcla. Propiedades Molares Parciales

3.- Sistemas de varias fases

3a.- Un solo Componente. Ecuación de Clapeyron. Equilibrios de fusión, vaporización y sublimación.

3b.- Propiedades Coligativas. Ósmosis Inversa.

3c.- Varios componentes. Destilación. Desviaciones de la idealidad. Equilibrio entre fases condensadas

4.- Sistemas TD con transformación química. Variable Grado de Avance de Reacción

4a.- Termoquímica.  Calores de reacción y formación. Entalpía de Enlace.

4b.- Equilibrios químicos. Constante TD de Equilibrio. Le Chatelier

5.- Sistemas NO ideales. Actividad TD. Disoluciones de electrolitos. Coeficiente de actividad. Teoría de Debye- Hückel. Equilibrios iónicos. Macro- y Micro-constantes de equilibrio.

6.- TD de Superficies. Adsorción. Isotermas. Calor de adsorción

7.- Fundamentos de TD Estadística. Estadísticas Clásicas y Cuánticas. Función de Partición

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

Conocer y aplicar el tratamiento TD de sistemas de interés en Química. Equilibrios de fases y químicos

Específicas.

Competencias teóricas

Conocer los aspectos principales de terminología química, nomenclatura, convenios y unidades.

Definir los principios de termodinámica, mecánica cuántica y cinética y sus aplicaciones en Química.

Conocer y relacionar las propiedades, estructura y reactividad de los compuestos químicos.

Relacionar las propiedades macroscópicas con las propiedades de átomos y moléculas.

Competencias Prácticas

Capacidad para demostrar la adquisición del conocimiento de los conceptos, principios y teorías relacionadas con las diferentes áreas de la Química mediante la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos.

Reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias para su solución.

Tratamiento e interpretación de datos.

Reconocer y valorar los procesos químicos en la vida diaria.

Capacidad para relacionar la Química con otras disciplinas.

Transversales.

-  Capacidad de análisis y síntesis.

-  Resolución de problemas.

-  Razonamiento crítico.

-  Aprendizaje autónomo.

7. Metodologías

Actividades teóricas y prácticas (dirigidas por el profesor)

- Sesión magistral

- Prácticas en el aula

-Presentaciones individuales o de tratamiento en grupos

Atención personalizada (dirigida por el profesor)

-Tutorías

-Actividades de seguimiento on-line

Actividades prácticas autónomas (sin el profesor)

- Preparación de trabajos

- Propuesta de protocolos y resolución de ejercicios prácticos

- Resolución de problemas

Pruebas de evaluación

-Pruebas objetivas de preguntas cortas

-Pruebas de desarrollo

-Pruebas prácticas

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

Adamson, A.W.  Problemas de Química Física, Reverté, Barcelona,1984.

Atkins, P.W. Fisicoquímica, Panamericana, Madrid, 2008 (ISBN: 9789500612487)

Avery, H.E., Shaw, D.J. Cálculos Básicos en Química Física, Reverté, Bacelona, 1984. (ISBN: 84-291-7028-6)

Avery, H.E., Shaw, D.J. Cálculos Superiores en Química Física, Reverté, Bacelona, 1981(ISBN: 84-291-7029-4)

Bearman, R.I., Chu, B. Problemas de termodinámica Química, AC, Madrid, 1983. (ISBN: 8472880052)

Castellan, G. Fisicoquímica, Pearson, Madrid, 1987. (ISBN: 9684443161)

Castellan, G. Problemas resueltos de Fisicoquímica, Fondo Educativo Interamericano, Mexico, 1981. (ISBN: 9686630449)

Cengel Y.A. y Boles, M.A. Termodinámica, McGraw-Hill , Barcelona, 2009. (ISBN: 978-970-10-7286-8)

Diaz Peña, M., Roig Muntaner, A. Química Física (Vol. II), Alambra, Madrid, 1989. (ISBN: 8420505757)

Diaz Peña, M. Termodinámica Estadística, Alambra, Madrid, 1979. (ISBN: 84-205-0661-3)

-Fried, V., Hameka, H.F., Blukis, U., Physical Chemistry, Macmillan, New York, 1977. (ISBN:0023397608)

Hawes, B. W. V., Davies, N. H. Cálculos de química física, Acribia, D.L., Zaragoza, 1974. (ISBN: 8420001880)

Labowitz, E.C. , Arents, J.S. Fisicoquímica. Problemas y Soluciones, AC, Madrid, 1986. (ISBN: 84-7288-008-7)

Levine, I.R. Fisicoquímica (Vol. I), McGraw-Hill, México, 2004. (ISBN: 8448137876)

Levine, I.R. Fisicoquímica (Vol. II), McGraw-Hill, México, 2004.(ISBN: 8448137868).

Levine, I.R. Problemas de Fisicoquímica, McGraw-Hill, México, 2005. (ISBN: 8448198336)

Maron, S.H., Prutton, C.F. Fundamentos de Fisicoquímica, Limusa, Mexico,1998. (ISBN: 9789681801649)

Moore W.J. Química Física, Umo, Bilbao, 1978. (ISBN:8431403020)

Denbigh, K. Equilibrio Químico, AC, Madrid, 2002. (ISBN: 84-7288-049-4)

Pérez González, E. Termodinámica Química, PPU, Lleida, 1990. (ISBN: 8476657315)

Prigogine, I. Introducción a la termodinámica de los procesos irreversibles, Selecciones Científicas, Madrid, 1974. (ISBN: 848502138x)

Rodrígez Renuncio, J.A. Ruiz Sánchez, J.J. Urieta Navarro J.S. Termodinámica Química, Ed. Síntesis, Madrid, 1998

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

a) On line:

http://jchemed.chem.wisc.edu/ http://www.sciencedirect.com/science/journal/00406031

http://www.iupac.org/ 

http://webbook.nist.gov/chemistry/

b) Revistas científicas (“soporte papel”)

Journal of Chemical Education (Ed. ACS)

Termochimica Acta (Ed. Elsevier)

10. Evaluación

Consideraciones generales.

Modalidades:

a) Evaluación continua, en la que se evaluarán todas las actividades llevadas a cabo a lo largo del semestre de forma individual o en grupos de trabajo muy reducidos. Incluye un examen parcial realizado en la hora de clase.

Criterios de evaluación.

EVALUACIÓN CONTÍNUA: 30%

PRUEBA FINAL ESCRITA: 70%

Instrumentos de evaluación.

a) Evaluación continua:

Se evaluarán las Competencias Generales y Específicas descritas en el punto 6.

-    Trabajo personal en el aula.

-    Realización de ejercicios y trabajos. Presentación de los mismos.

-    Proposición de Protocolos de aprendizaje sobre temas monográficos (trabajo individual o en grupo.

b) Examen final en la modalidad de prueba por escrito:

-    Cuestiones y preguntas de desarrollo más largo.

-    Ejercicios teóricos y problemas numéricos

Recomendaciones para la evaluación.

En general y como recomendación más importante en este punto para el alumno de Grado, consiste en que para afrontar con éxito la superación de la asignatura, debe llevar a cabo una dedicación y un trabajo constante en todas las tareas planteadas a lo largo del semestre

Se recomienda:

-Estudiar razonadamente la materia. Conocer y asimilar los conceptos quimicofísicos y la relación entre ellos.

-Realizar todos los ejercicios propuestos por el Profesor durante el curso.

Recomendaciones para la recuperación.

En la segunda oportunidad, los estudiantes podrán mejorar su calificación para superar con éxito la asignatura.  Se podrá tener en cuenta el resultado de la evaluación continua si previamente ha sido superada en la primera ocasión. Para superar la prueba final por escrito en su segunda convocatoria, el alumno deberá profundizar y ampliar en aquellos aspectos de la primera evaluación en la que el resultado haya sido insuficiente.

11. Organización docente semanal