Guías Académicas

FÍSICA APLICADA Y FISICOQUÍMICA II

FÍSICA APLICADA Y FISICOQUÍMICA II

DOBLE TITULAC. GR. EN FARMACIA Y EN GESTIÓN DE PEQUEÑAS Y MEDIANAS EMPRESAS

Curso 2022/2023

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 02-06-22 14:06)
Código
100105
Plan
ECTS
5
Carácter
Curso
1
Periodicidad
Segundo cuatrimestre
Área
QUÍMICA FÍSICA
Departamento
Química Física
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Coordinador/Coordinadora
Margarita Valero Juan
Grupo/s
1, 2
Centro
Fac. Farmacia
Despacho
054
Horario de tutorías
Lunes, martes y miércoles de 12 a 14 h. Concertar cita previamente.
URL Web
-
E-mail
mvalero@usal.es
Teléfono
663086526 o ext. 4523
Profesor/Profesora
Susana Raquel Gómez Carrasco
Grupo/s
3, Laboratorio
Centro
Fac. Farmacia
Despacho
062 (Fac. Farmacia); C3505 (Fac. CC. Químicas)
Horario de tutorías
Lu-Ma-Mi 12 a 14 h. Concertar cita previamente
URL Web
http://fisquim.usal.es
E-mail
susana.gomez@usal.es
Teléfono
666 589 074 EXT: 6280
Profesor/Profesora
María del Mar Canedo Alonso
Grupo/s
4
Centro
Fac. Ciencias Químicas
Despacho
C3502 - EDIFICIO FACULTAD DE CC. Y CC. QUÍMICAS
Horario de tutorías
-
URL Web
http://fisquim.usal.es
E-mail
mcanedo@usal.es
Teléfono
670 54 72 62 / Ext. 6277
Profesor/Profesora
Pablo García Jambrina
Grupo/s
Laboratorio
Centro
Fac. Farmacia
Despacho
C2504 (Facultad de Ciencias Químicas)
Horario de tutorías
Consultar por correo electrónico
URL Web
http://www.dinmol-usal.es
E-mail
pjambrina@usal.es
Teléfono
Ext. 4486
Profesor/Profesora
María Jesús Sánchez Montero
Grupo/s
Laboratorio
Centro
Fac. Farmacia
Despacho
016
Horario de tutorías
Concertar cita previamente
URL Web
http://fisquim.usal.es
E-mail
chusan@usal.es
Teléfono
670547161

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Bloque formativo: (Libro Blanco. Licenciatura Farmacia. ANECA)

Area 1: Química. (Fisicoquímica, Química orgánica, Química inorgánica, Técnicas Instrumentales, Química Farmacéutica)

Papel de la asignatura.

La Fisicoquímica Aplicada aporta las bases teóricas para:

1 Análisis de propiedades de sistemas fisicoquímicos (Sustancias Químicas; Disoluciones; Mezclas;…)  

2 Cuantificación y determinación del sentido y extensión de los cambios en los sistemas fisicoquímicos (Cambio de estado, Reacción Química)

3 Interpretación y cuantificación de los cambios en la funcionalidad de sistemas biológicos (Bioquímica, Fisiología)

4 Interpretación y cuantificación de los procesos Fiscoquímicos asociados a la producción y uso de los medicamentos (Tecnología Farmacéutica, Farmacocinética)

3. Recomendaciones previas

Buen nivel de conocimiento en:

  • Química General,
  • Física General
  • Matemáticas (Análisis y Cálculo numérico)

Habilidades y destrezas en

- Uso de recursos informáticos (Paquetes ofimáticos, Internet, Bases de Datos, etc)

4. Objetivo de la asignatura

1: Generales

  • Mostrar la potencialidad y posibilidades de las leyes y principios fisicoquímicos como base para la interpretación y predicción del sentido y extensión de los procesos que se integran en la evolución de los sistemas Químicos, Biológicos y Tecnológicos
  • Identificar y analizar procesos fisicoquímicos que se integran en sistemas de interés farmacéutico

2: Específicos

  • Conocer, comprender y aplicar, los conceptos y leyes propios del Análisis de la Dinámica de Sistemas (Evolución en el Tiempo) asociados con:   Cinética Química y Fenómenos de Transporte
  • Adquirir conocimientos sobre los Fenómenos Superficiales y los Sistemas Coloidales

5. Contenidos

Teoría.

MÓDULO 1: CINÉTICA QUÍMICA Y FENÓMENOS DE TRANSPORTE

Objetivos de Aprendizaje

  • Aprender una nueva metodología, que aborda el estudio de sistemas que evolucionan con el tiempo y que no pueden estudiarse con la termodinámica clásica. Familiarizarse con conceptos como velocidad de reacción, orden de reacción, molecularidad, ecuación de velocidad y con los métodos para su obtención.
  • Aprender en qué consiste el mecanismo de una reacción y cómo puede obtenerse. Conocer algunas de las teorías de cinética molecular.
  • Aprender las características del fenómeno de la catálisis, con especial hincapié en la catálisis enzimática.
  • Conocer otros procesos dependientes del tiempo, distintos de las reacciones químicas, de gran interés biológico: los fenómenos de transporte (difusión, sedimentación, conducción electrolítica, etc.).

 

                                                            Contenidos

Sección 1.1: Cinética Química

Capítulo 1.1.1: Velocidad de reacción y ecuaciones de velocidad. Conceptos de velocidad de reacción, orden de reacción y ecuación de velocidad. Mecanismos de reacción. Determinación de la ecuación de velocidad. Influencia de la temperatura sobre la velocidad de reacción. Teorías acerca de la velocidad de reacción.

Capítulo 1.1.2: Tratamiento de sistemas cinéticos complejos. Reacciones reversibles. Reacciones paralelas o competitivas. Reacciones consecutivas o en serie. Método del estado estacionario.

Capítulo 1.1.3: Catálisis y cinética enzimática. Mecanismo general de la catálisis. Catálisis ácido-base específica. Catálisis ácido-base general. Mecanismo de reacción para las catálisis ácido-base. Características generales de la catálisis enzimática. Mecanismos de Michaelis-Menten.

 

Sección 1.2: Fenómenos de Transporte

Capítulo 1.2.1: Difusión, sedimentación y conductividad. Leyes de Fick de la difusión. Sedimentación. Viscosidad. Conductividad eléctrica en disoluciones de electrolitos

Capítulo 1.2.2: Transporte en Membranas, Transporte pasivo. Transporte facilitado. Transporte activo.

 

MÓDULO 2: FENÓMENOS DE SUPERFICIE Y SISTEMAS DISPERSOS

Objetivos de Aprendizaje

  • Saber aplicar la metodología termodinámica al estudio de propiedades de las superficies de sólidos y líquidos. Entender los mecanismos, cuantificación y aplicaciones de los procesos de adsorción.
  • Comprender el fenómeno de la tensión superficial, los factores que la modifican y sus implicaciones y aplicaciones.
  • Conocer las características de los sistemas dispersos, sus propiedades, formas de preparación, estabilidad y su importancia práctica, especialmente en sus aplicaciones farmacéuticas.

                                                            Contenidos

Sección 2.1: Fenómenos de Superficie

Capítulo 2.1.1: Adsorción sobre superficies de sólidos. Adsorción de gases por sólidos: Adsorción física y Adsorción química. Isoterma de Freundlich. Isoterma de Langmuir. Adsorción de solutos en disolución por sólidos.

Capítulo 2.1.2: Tensión superficial de los líquidos puros. Tensión superficial en las disoluciones: sustancias tensioactivas. Isoterma de adsorción de Gibbs. Monocapas. Formación de micelas y concentración micelar crítica. Membranas biológicas. Clasificación y propiedades de los agentes tensioactivos.

Sección 2.2: Sistemas Dispersos

Capítulo 2.2.1: Sistemas dispersos. Tipos de sistemas dispersos. Coloides liófilos y liófobos. Propiedades de los coloides: La doble capa eléctrica. Emulsiones

Práctica.

MODULO: PRÁCTICAS DE LABORATORIO

 Objetivos de Aprendizaje

  • Familiarizar al alumno con técnicas básicas utilizadas en los laboratorios de Química: pesadas, disoluciones, valoraciones, pH-metros, termostatos, etc. Introducir al alumno en las técnicas de análisis de datos: precisión, exactitud, cifras significativas, análisis dimensional, tablas, gráficas, y regresión lineal. Comprobar experimentalmente algunas de las leyes de la Fisicoquímica

                                                                           Contenidos

Práctica 1: Estudio cinético de la reacción de oxidación de yoduro (I-) por persulfato (S2O8=). Dependencia de la constante de velocidad de la temperatura

Práctica 2: Medida de la tensión superficial de disoluciones del tensioactivo SDS y determinación de su concentración micelar crítica.

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

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

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

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

CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado

CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

Específicas.

CE1 - Identificar, diseñar, obtener, analizar, controlar y producir fármacos y medicamentos, así como otros productos y materias primas de interés sanitario de uso humano o veterinario.

CEM2-1 - Aplicar los conocimientos de Física y Matemáticas a las ciencias farmacéuticas.

CEM2-2 - Aplicar técnicas computacionales y de procesamiento de datos, en relación con información referente a datos físicos, químicos y biológicos.

CEM2-3- Diseñar experimentos en base a criterios estadísticos.

Transversales.

Instrumentales

  • Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica, planificación y gestión del tiempo

Interpersonales

  • Trabajo en Equipo

Sistémicas

  • Capacidad de aprender de forma autónoma

7. Metodologías

Clases Magistrales de 1 hora

Sesiónes de Seminario de 1 hora

Resolución de Ejercicios Numéricos

Preparación de Trabajos Dirigidos

Estudio de Casos

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

  • Fisicoquímica para Farmacia y Biología. P. SANZ PEDRERO. Ed: Masson-Salvat Medicina
  • Química Física para estudiantes de Farmacia y Biología. S. C. WALLWORK y D. J. W. GRANT. Ed: Alhambra
  • Physical Chemistry with applications to the biological sciences. Second edition. R. CHANG. Ed: McMillan Publishing Co.
  • Physical Chemistry. Principles and applications to the biological sciences. Third edition. Tinoco, Jr., Sauer and Wang. Ed: Printece Hall
  • Physical Chemistry with applications to the biological sciences. Second edition. D. Freifelder. Ed: Jones and Bartlett Publishers.
  • Fisicoquímica. I. Levine. Ed: McGraw-Hill
  • Fisicoquímica. Atkins. Ed: Addison-Wesley Iberoamericana
  • Principios y problemas de Química Física para bioquímicos. N. C. Price y R. A. Dwek. Ed: Acribia.

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

  • Webs  y apuntes personales de los profesores
  • Servidor de Apoyo del Departamento http://quimicafisica.dep.usal.es/

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación se realizará contabilizando las calificaciones de las pruebas de conocimientos y las actividades formativas propuestas por la persona responsable del grupo. Se valorará la participación en las prácticas de laboratorio así como la calificación obtenida en el examen de prácticas.

Se prevén dos modalidades de evaluación:

1: Continua

2: No continua

Cada estudiante decidirá la modalidad de evaluación a la que opta.

En cualquier caso, la presentación a la primera prueba de evaluación programada se considerará que se ha optado por la opción de Evaluación Continua.

La calificación final del estudiante será:

(i) No Presentado: cuando no se ha realizado ninguna prueba de conocimientos; (ii) Suspenso: cuándo se tenga suspensa alguna de las dos pruebas de conocimientos programadas en el calendario de la facultad

(iii) El resto de las calificaciones serán las resultantes de la suma de las puntuaciones de todas las actividades calificables.

En razón del número de alumnos matriculados en el curso, la evaluación se realizará contabilizando las calificaciones de las pruebas de conocimientos y las actividades formativas propuestas por la persona responsable del grupo. Así cómo la participación en las prácticas de laboratorio y la calificación del informe presentado.

Criterios de evaluación.

La calificación final tendrá las siguientes contribuciones dependiendo de la modalidad de evaluación elegida por el estudiante:

1: Evaluación Continua:

- 70% evaluación de conocimientos

- 15% participación en actividades formativas. Estas serán propuestas al comienzo del curso por la persona responsable del grupo. Pueden ser, entre otros:

  • Trabajos dirigidos:
  • Actividades presenciales
  • Actividades en entornos virtuales

- 15% Nota de Prácticas de Laboratorio.

Convocatoria Ordinaria:

Prueba de conocimientos: El total de la materia se evaluará en dos partes. Se realizarán por tanto dos pruebas de conocimientos en las fechas establecidas en calendario. 

Convocatoria Extraordinaria:

Prueba de conocimientos: una única prueba en la fecha establecida en calendario, que incluirá la parte de la materia cuya prueba de conocimientos no haya sido superada.

 

2: Evaluación No Continua:

Convocatoria Ordinaria y Extraordinaria:

-  85% pruebas de conocimientos: una única prueba en las fechas establecidas en calendario que incluirá el total de la materia.

- 15% Nota de Prácticas de Laboratorio.

Convocatoria Ordinaria y Extraordinaria:

una única prueba final en las fechas establecidas en calendario, que incluirá el total de la materia.

Instrumentos de evaluación.

Calificación numérica de cada actividad propuesta

- Control de conocimientos: constará de dos partes

A:  una teórica: dónde se evaluarán las competencias CB1, CB5, CEM2-1, y los resultados de aprendizaje siguientes:

     1. Conocer y comprender las leyes y principios que interpretan el sentido, extensión y dinámica de los procesos fisicoquímicos.

     2. Identificar los procesos fisicoquímicos que se integran en los sistemas farmacéuticos (propiedades, diseño y síntesis de fármacos).

 B: otra de resolución de problemas: dónde se evaluarán las competencias CB2, CB5, CEM2-1, y los resultados de aprendizaje siguientes:

     3. Aplicar las leyes y principios fisicoquímicos para la determinación de propiedades y comportamiento de sistemas farmacéuticos).

- La realización de las prácticas es condición necesaria para superar la asignatura. El estudiante presentará un informe de las prácticas de laboratorio. Se evaluará la actitud en el laboratorio; así como la estructura, claridad y calidad del informe. Las competencias evaluadas son CB2, CB5 y los resultados de aprendizaje siguientes: 4. Diseñar y desarrollar experimentos de laboratorio; 5. Elaborar informes científicos en relación con casos o problemas prácticos.

- Otros aspectos valorables, siempre a criterio de la persona responsable, los cuales serán claramente especificados al comienzo del curso pueden ser, entre otros:

  • Trabajos dirigidos: Las competencias evaluadas son CB3, CEM2-2. El objetivo de aprendizaje es adquirir Capacidad de aprender de forma autónoma
  • Participación en actividades presenciales: Las competencias evaluadas CE1; CB4. El objetivo de aprendizaje es adquirir 6. Comunicar resultados y conclusiones.
  • Participación en actividades en entornos virtuales: La competencia evaluada es CEM2-3

Todas estas actividades están dirigidos además a adquirir las competencias trasversales descritas en el apartado correspondiente.

Recomendaciones para la evaluación.

Es fundamental la asistencia a clase y el trabajo diario desde el principio del curso.

Recomendaciones para la recuperación.

Estudiar de nuevo toda la materia incluida en la parte/s suspensa/s y no exclusivamente aquello en lo que se falló en la convocatoria ordinaria.