QUÍMICA FÍSICA II
GRADO EN QUÍMICA
Curso 2020/2021
1. Datos de la asignatura
(Fecha última modificación: 03-07-20 12:24)- Código
- 104013
- Plan
- UXXI
- ECTS
- 6.00
- Carácter
- OBLIGATORIA
- Curso
- 2
- Periodicidad
- Segundo Semestre
- Área
- QUÍMICA FÍSICA
- Departamento
- Química Física
- Plataforma Virtual
Datos del profesorado
- Coordinador/Coordinadora
- José Luis Usero García
- Grupo/s
- 1
- Centro
- Fac. Ciencias Químicas
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Despacho
- C2502- EDIFICIO FACULTAD DE CC. Y CC. QUÍMICAS
- Horario de tutorías
- Lunes, martes y miércoles de 17:00 a 19:00 h.
- URL Web
- http://fisquim.usal.es
- usero@usal.es
- Teléfono
- 666529583
- Profesor/Profesora
- María Dolores Merchán Moreno
- Grupo/s
- 1
- Centro
- Fac. Ciencias Químicas
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Despacho
- C2505- Edificio Facultad de CC. y CC. Químicas
- Horario de tutorías
- Lunes, martes y miércoles de 17:00 a 19:00 h.
- URL Web
- http://coloidesinterfases.usal.es/
- mdm@usal.es
- Teléfono
- 670547110 /Ext.6274
- Coordinador/Coordinadora
- José Luis González Hernández
- Grupo/s
- 2
- Centro
- Fac. Ciencias Químicas
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Despacho
- C3504- EDIFICIO FACULTAD DE CC. Y CC. QUÍMICAS
- Horario de tutorías
- Lunes, martes y miércoles de 10 a 12 y horas concertadas previamente con los alumnos
- URL Web
- http://fisquim.usal.es
- 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 laQuímica.
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 danlugar.
- 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 procesoquímico.
- Relacionar los conceptos de reversibilidad, equilibrio e igualdad en ecuaciones TD así como la cadena de conceptos antónimos, irreversibilidad, espontaneidad y desigualdad en ecuacionesTD.
- Interpretar los diagramas de fases en función de las propiedades y características experimentales de los sistemas en equilibrio que se esténconsiderando.
- Aprender a manejar con soltura el software actual tanto en la aplicación TD a los sistemas como eltratamiento, correlación y representación gráfica de datos experimentales (Excel, Mathematica, Matlab…etc, que permita la interpretación de losresultados.
- 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 importanciaindustrial.
- 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 ellaboratorio
- Conocer la influencia de las variables presión y temperatura en las diversas magnitudes, funciones y parámetros TD generalizando para los diversossistemas.
- Utilizar las diversas variables quimicofísicas en general relacionadas con la concentración para la fácil y rigurosa adquisición de datos experimentales que faciliten el tratamiento TDulterior.
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
Nota: Los exámenes finales de los grupos A y B serán distintos para cada grupo si bien los contenidos de ambos serán similares
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)
- (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)
- II), Alambra, Madrid, 1989. (ISBN: 8420505757)
- (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)
- 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).
- (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)
- (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://www.sciencedirect.com/science/journal/00406031
http://webbook.nist.gov/chemistry/
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.
METODOLOGÍAS DOCENTES Y EVALUACIÓN DE COMPETENCIAS (Fecha: 03-07-20)