G1041328 - Química Física V (Química Física) - Curso 2012/2013

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 23.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 20.00
• Clase Interactiva Seminario: 10.00
• Horas de Tutorías: 2.00
• Total: 55.0

Otros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007
• Departamentos: Química Física
• Áreas: Química Física
• Centro: Facultad de Química
• Convocatoria: 2º Semestre de Titulaciones de Grado/Máster
• Docencia y Matrícula: null

Profesores

Nombre	Coordinador
LEIS FIDALGO, JOSE RAMON.	SI
RODRIGUEZ DAFONTE, PEDRO.	NO

Horarios

Nombre	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exámenes
G1041328/CLE_02	Horarios	Clase Expositiva	SI	NO
G1041328/CLIL_03	Horarios	Clase Interactiva Laboratorio	NO	NO
G1041328/CLIL_04	Horarios	Clase Interactiva Laboratorio	NO	NO
G1041328/CLIL_05	Horarios	Clase Interactiva Laboratorio	NO	NO
G1041328/CLIL_06	Horarios	Clase Interactiva Laboratorio	NO	NO
G1041328/CLIS_03	Horarios	Clase Interactiva Seminario	SI	NO
G1041328/CLIS_04	Horarios	Clase Interactiva Seminario	SI	NO
G1041328/TI-ECTS05	Horarios	Horas de Tutorías	SI	NO
G1041328/TI-ECTS06	Horarios	Horas de Tutorías	SI	NO
G1041328/TI-ECTS07	Horarios	Horas de Tutorías	SI	NO
G1041328/TI-ECTS08	Horarios	Horas de Tutorías	SI	NO
G1041328/TI-ECTS09	Horarios	Horas de Tutorías	SI	NO
G1041328/TI-ECTS10	Horarios	Horas de Tutorías	SI	NO
G1041328/TI-ECTS11	Horarios	Horas de Tutorías	SI	NO
G1041328/TI-ECTS12	Horarios	Horas de Tutorías	SI	NO
Grupo CLE01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	NO	NO
Grupo CLIL_02	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	NO	NO
Grupo CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	NO
Grupo CLIS_02	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	NO
Grupo TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Tutorías	SI	NO
Grupo TI-ECTS02	Ordinario	Horas de Tutorías	SI	NO
Grupo TI-ECTS03	Ordinario	Horas de Tutorías	SI	NO
Grupo TI-ECTS04	Ordinario	Horas de Tutorías	SI	NO

Programa

Existen programas da materia para los siguientes idiomas:

Castellano

Gallego

Inglés

Objetivos de la asignatura
•Que el alumno maneje, tanto teórica como experimentalmente, la cinética formal como método de análisis de datos cinéticos experimentales (velocidades iniciales, métodos diferencial e integral, análisis de mecanismos complejos: reacciones paralelas, consecutivas, reversibles).

•Análisis de diferentes parámetros que afectan a la velocidad de reacción: temperatura, fuerza iónica, propiedades del disolvente.

•Introducir el concepto de catálisis y analizar las principales características y mecanismos básicos de los distintos tipos: homogénea, heterogénea y enzimática.

•Mostrar al alumno la aplicación de la condición de equilibrio químico a sistemas electroquímicos.

•Introducir los principios de la dinámica electroquímica y la aplicación de los principios de la cinética química a los procesos de electrodo.

•Familiarizar a los alumnos con los modelos teóricos desarrollados para explicar las velocidades de reacción, sus hipótesis y sus limitaciones.


Contenidos
I. CINÉTICA FORMAL

Tema 1. Cinética Química Empírica.

1.1. Técnicas experimentales. Métodos físicos y Métodos químicos.
1.2. Fundamento y aplicación de los métodos físicos.
1.3. Métodos de flujo.
1.4. Radiólisis de Pulso. Fotólisis de destello.
1.5. Obtención de datos cinéticos. Uso de las propiedades físicas.

Tema 2. Cinética de reacciones complejas

2.1. Interpretación de las leyes de velocidad. Reacciones elementales. Molecularidad.
2.2. Mecanismo de reacción. Ecuación de velocidad: Interpretación mecanicista.
2.3. Reacciones de primer orden que se aproximan al equilibrio.
2.4. Reacciones de Intercambio. Efecto Isotópico.
2.5. Métodos de relajación.
2.6. Reacciones paralelas. Aplicación para determinar la reactividad de intermedios.
2.7. Reacciones elementales consecutivas.
2.8. Aproximación del estado estacionario. Aproximación de la etapa determinante.
2.9. Deducción de un mecanismo de reacción.
2.10. Reacciones unimoleculares.
2.11. Reacciones en cadena.

II. CATÁLISIS

Tema 3. Catálisis homogénea

3.1. Introducción. Mecanismo general de catálisis.
3.2. Catálisis ácido-base.
3.3. Catálisis electrófila y nucleófila.
3.4. Catálisis enzimática.

Tema 4. Catálisis heterogénea

4.1. Adsorción en superficies. Isoterma de adsorción de Langmuir.
4.2. Calor de adsorción.
4.3. Isoterma BET, Temkin y Freundlich. Clasificación de las isotermas.
4.4. Cinética de adsorción en la superficie.
4.6. Introducción a la catálisis heterogénea.
4.5. Mecanismos de la catálisis heterogénea.
4.6. Técnicas experimentales de estudio de superficies.

III. MODELOS TEÓRICOS

Tema 5. Reacciones en fase gas. Modelos teóricos

5.1. Teoría de colisiones sencilla.
5.2. Teoría del complejo activado (TCA).
5.3. Formulación termodinámica de la teoría del complejo activado.
5.4. Introducción a la dinámica molecular de las reacciones químicas.
5.5. Superficies de energía potencial.
5.6. Haces moleculares.

Tema 6. Reacciones en disolución

6.1. Influencia del disolvente.
6.2. Reacciones controladas por difusión.
6.3. Aplicación de la teoría de colisiones y la TCA a reacciones en disolución.
6.4. Efecto cinético salino.

IV. CINÉTICA ELECTROQUÍMICA

Tema 7. Cinética electroquímica

7.1. Procesos en electrodos
7.2. Procesos electroquímicos
7.3. Producción de energía y corrosión




Bibliografía básica y complementaria
Química Física, 8ªEd., Peter Atkins y Julio De Paula, Editorial Médica Panamericana (2008). Capítulos 22, 23, 24 y 25

Bibliografía complementaria: Chemical Kinetics and Reactions Mechanisms, 2nd Ed., J. H. Espenson, McGraw Hill (2002).

Competencias
Manejar con soltura conceptos relacionados con velocidad de reacción, ecuación de velocidad, etapa lenta, mecanismos, etc.

Ser capaz de analizar datos cinéticos experimentales.

Ser capaz de proponer y analizar mecanismos de reacción sencillos

Conocer las teorías para explicar velocidades de reacción química, identificando las hipósesis principales y sus limitaciones.

Conocer las bases de la catálisis química e identificar los diferentes tipos.

Manejar los conceptos electroquímicos básicos como oxidación, reducción, tipos de electrodos,etc.

Conocimientos básicos de la cinética de procesos electroquímicos.

Metodología de la enseñanza
Se combinarán clases de tipo expositivo con clases participativas en las que el alumno ha de resolver problemas tanto experimentales como numéricos. Hay además dos sesiones de tutoría personalizada en los que se aprovechará para discutir y profundizar conceptos seleccionados y planteados con antelación a los alumnos.

A continuación figuran las horas que se estiman para cada tema. Los problemas a resolver se entregarán con antelación al alumno.

Al final de cada tema habrá una prueba de control, tipo test, de duración corta (15 min), para evaluar el nivel de comprensión y asimilación de conceptos por parte del alumno y detectar posibles deficiencias tanto de planteamiento como de aprendizaje.

Tema 1 : horas teóricas 2, horas de seminario/problemas 2
Tema 2 : horas teóricas 5, horas de seminario/problemas 3
Tema 3 : horas teóricas 5, horas de seminario/problemas 3
Tema 4 : horas teóricas 5, horas de seminario/problemas 1
Tema 5 : horas teóricas 2, horas de seminario/problemas 0
Tema 6 : horas teóricas 2, horas de seminario/problemas 0
Tema 7 : horas teóricas 2, horas de seminario/problemas 1

Hay 20 horas de docencia experimental en el laboratorio en las que se realizarán 2-3 experimentos y se analizarán y discutirán los resultados obtenidos por cada alumno.

Sistema de evaluación
El examen final constará de dos partes: una de resolución de problemas numéricos o teóricos similares a los resueltos en los seminarios, y otra que consistirá en un número de cuestiones cortas o tipo test. Supondrá un 60% de la nota final.

La evaluación continua se realizará a través del trabajo en los seminarios, tutorías y la participación en el aula. Supondrá un 40% de la nota final.

Es obligatoria la asistencia al 100% de las clases de tutorías y al 80% de las clases prácticas y de seminario. En caso contrario el alumno no será evaluado.

La calificación de la materia ponderada con la evaluación continua se obtendrá como resultado de aplicar la siguiente fórmula: Nota=(NEF)x0.60+(NEC)x0.40
Siendo NEF= Nota del Examen Final y NEC = Nota de la Evaluación Continua

El aprobado se fija en 5 puntos sobre 10.

La calificación del alumno no será inferior a la del examen final ni a la obtenida ponderándola con la evaluación continua.

Tanto el examen final como las pruebas previstas para la evaluación continua incluirán preguntas de los conceptos y técnicas aprendidos en las clases prácticas de laboratorio

Tiempo de estudio y trabajo personal
Total horas de trabajo presencial en el aula o en el laboratorio: 55.

Horas Clases de Teoría: 23.
Horas Clases de Seminario: 10.
Horas de Tutorías: 2.
Horas de Clases de Laboratorio: 20.


Total horas de trabajo personal del alumno: 83.

Estudio autónomo individual o en grupo: 46 horas.
Resolución de ejercicios u otros trabajos: 20 horas.
Preparación de presentaciones orales, escritas, elaboración de ejercicios propuestos. Actividades en biblioteca o similar: 8 horas.
Preparación de las prácticas y elaboración de la memoria o presentación oral: 9 horas.

Recomendaciones para el estudio de la asignatura
Son necesarios conocimientos matemáticos de cálculo diferencial e integral básico para superar la asignatura.
Es recomendable tener superadas las asignaturas del módulo de Química Física para cursar la asignatura.
Es importante la asistencia activa a clase y un estudio al día de la materia.
Se recomienda visitar la asignatura en el campus virtual de la USC en la que se encontrarán materiales, información y actividades a realizar.
En las clases de seminario el alumno debe tener los problemas resueltos con antelación y participar activamente en las discusiones de los resultados.
Se recomienda el uso de las clases de seminario tutorías para aclarar dudas y dificultades que surjan en el trabajo personal.

Observaciones
La asignatura se impartirá en gallego.