La Fisicoquímica, como ciencia que trata de las relaciones cuantitativas entre las propiedades de las sustancias y su estructura, tiene como principal objetivo la búsqueda de los fundamentos que explican el comportamiento de los sistemas químicos y cuantificación de sus propiedades en los procesos químicos.

Los alimentos, como mezclas de sustancias químicas que son y su procesado, como procesos fisicoquímicos que son, también están sometidos a las mismas leyes ó principios básicos. Es por ello fundamental, conocer dichas leyes ó principios básicos, ya que regulan el comportamiento de los sistemas químicos relacionados con las ciancia y tecnología de alimentos.

Fisicoquímica es una asignatura clave y básica en el grado de Ciencia y Tecnología de que proporciona al alumno parte de la base química teórica y práctica para analizar las propiedades de los fármacos y diseñar nuevos fármacos.

Esta asignatura está ubicada en el segundo cuatrimestre del primer curso del grado y proporciona al alumno los conocimientos fundamentales teóricos y prácticos sobre termodinámica y cinética química. Es una asignatura básica para asignaturas posteriores como: Técnicas Instrumentales en 2º curso, Química farmacéutica y Farmacología en 3º.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA ASIGNATURA

C.E.1. Utilizar las metodología de trabajo de la Fisicoquímica para llevar a cabo procesos en el laboratorio y comprender las propiedades fisicoquímicas de los sistemas de interés en ciencia y tecnología de los alimentos

C.E.2. Explicar los cambios energéticos que ocurren en los procesos químicos, físicos y biológicos y conocer sus implicaciones en el ámbito del área alimentaria

C.E.3. Valorar las magnitudes que describen el estado de los sistemas, para predecir el equilibrio y los cambios físicos que ocurren en los de uno o más componentes, obtener los diagramas y sabe manejarlos

C.E.4. Conocer los conceptos básicos sobre la velocidad de los procesos químicos y las variables que influyen en ella

C.E.5. Clasificar y valorar los conceptos básicos de los fenómenos de superficie para interpretar el comportamiento de los alimentos



COMPETENCIAS TRANSVERSALES

C.T.1. Desarrollar la capacidad de reunir datos experimentales relacionados con problemas concretos e interpretarlos según los conocimientos adquiridos

C.T.2. Ser capaz de buscar, seleccionar e interpretar información procedente de fuentes bibliográficas

C.T.3. Ser capaces de realizar trabajo en equipo

C.T.4. Sintetizar información y ser capaz de expresar conclusiones mediante la elaboración de trabajos escritos



RESUTADOS DEL APRENDIZAJE

R.A.1. Conoce las magnitudes termodinámicas que describen los procesos químicos

R.A.2. Predice la espontaneidad de los procesos químicos fundamentándose en los potenciales termodinámicos

R.A.3. Conoce el calor intercambiado en procesos químicos de alimentos y determina su valor

R.A.4. Utiliza las magnitudes molares parciales y las magnitudes termodinámicas de mezcla para describir las mezclas

R.A.5. Haciendo uso de las propiedades coligativas calcula la pureza y la masa molar de las impurezas de las mezclas

R.A.6. Interpreta y construye diagramas de fase de sistemas monocomponentes y sistemas de dos y tres componentes

R.A.7. Haciendo uso de los diagramas de fase conoce los estados de equilibrio y la estabilidad de las fases y determina las proporciones de éstas

R.A.8. Determina la constante de equilibrio termodinámica de las reacciones química y la relaciona con la energía libre de Gibbs

R.A.9. Determina, a partir de datos experimentales, la ecuación de velocidad y el coeficiente de velocidad

R.A.10. Relaciona el coeficiente de velocidad con la temperatura y utiliza la ley de Arrhenius

R.A.11. Diferencia reacción global y reacción elemental y las utiliza para la descripción de un mecanismo de reacción

R.A.12. Aplica las aproximaciones del estado estacionario y de la etapa limitante para estudiar los mecanismos de reacción

R.A.13. Conoce los tipos de catálisis y resuelve el mecanismo de Michaelis-Menten para la catálisis enzimática

R.A.14. Conoce los conceptos de tensión superficial y adsorción

R.A.15. Diferencia adsorción química y adsorción física y utiliza las isotermas de adsorción para caracterizar los fenómenos de superficie

PROGRAMA TEÓRICO

TERMODINÁMICA QUÍMICA: Energía y Entropía. Equilibrio termodinámico. Termodinámica de sistemas de composición variable.

TERMODINÁMICA DE SISTEMAS SIN REACCIÓN: Equilibrios de fases en sistemas monocomponentes. Disoluciones. Propiedades coligativas de las disoluciones. Equilibrios de fases en sistemas de dos componentes. Equilibrios de fases en sistemas de tres componentes.

TERMODINÁMICA DE SISTEMAS CON REACCIÓN. Termoquímica. Equilibrio químico.

FENÓMENOS DE SUPERFICIE: Tensión superficial. Adsorción.

FENÓMENOS DE TRANSPORTE: Ecuación de transporte. Transporte iónico.

CINÉTICA QUÍMICA: Fundamentos de Cinética Química. Cinética de reacciones de orden sencillo. Cinética de reacciones complejas. Modelos teóricos de las velocidades de reacción. Reacciones en disolución. Reacciones en cadena. Catálisis.



PROGRAMA PRÁCTICO

Seguridad en el laboratorio.

TERMODINÁMICA QUÍMICA. Valor energético de un fruto seco. Entalpía de neutralización. Diagrama líquido-vapor de una mezcla binaria. Masas molares (método de Rast). Coeficiente de reparto.

CINÉTICA QUÍMICA. Ecuación de velocidad de una reacción química.

Clases magistrales. Resolución de ejercicios. Prácticas de ordenador. Prácticas de laboratorio.

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 60
  • Prueba tipo test (%): 10
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 30

EVALUACIÓN CONTINUA: Ejercicios y problemas: 20%. Prácticas de laboratorio: 20%. Examen escrito final: 60%.



EVALUACIÓN FINAL: Prácticas de laboratorio: 20%. Examen escrito final: 80%.



Tanto en la evaluación continua como en la evaluación final, se requiere superar específicamente la parte de prácticas de laboratorio.



RENUNCIAS: según la normativa vigente.



EVALUACIÓN NO PRESENCIAL: se realizará siguiendo básicamente las orientaciones de la evaluación presencial y se usarán las herramientas técnicas disponibles en el Campus Virtual.

Se aplicarán los mismos criterios que en la evaluación final de la convocatoria ordinaria.



Evaluación no presencial: se realizará siguiendo básicamente las orientaciones de la evaluación presencial y se usarán las herramientas técnicas disponibles en el Campus Virtual.

Calculadora científica
Bata y gafas de laboratorio

Bibliografía básica

"Fisicoquímica". I.N.Levine. Ed. McGraw-Hill.

"Fisicoquímica". P.W.Atkins. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana.

"Physical Chemistry for the life sciences". P.W.Atkins, J. de Palma. Ed. Oxford University Press.

Bibliografía de profundización

1. P. Walstra "Physical Chemistry of Foods" CRC Press (2003).
2. J. Coupland "An introduction to the Physical Chemistry of Food" Springer (2014).
3. C. Ritzoulis "Introduction to the Physical Chemistry of of Foods" CRC Press (2013).
4. E. Goikoetxea Osés "Sukaldaritza-teknologikoa" UEU (2010).
5. M. Díaz Peña; A. Roig Muntaner; "Química Física (1)" (2ª Edición); Alhambra Universidad (1988).
6. M. Díaz Peña; A. Roig Muntaner; "Química Física (2)" (2ª Edición); Alhambra Universidad (1988).
7. Gilbert W. Castellan; "Fisicoquímica" (2ª Edición); Addison Wesley Longman (1998).
8. Gordon M. Barrow; "Química Física (1)" ( 4ª Edición ) Editorial Reverté S.A. (1988).
9. Gordon M. Barrow; "Química Física (2)" ( 4ª Edición ) Editorial Reverté S.A. (1988).

Revistas

Journal Chemical Education

Direcciones web

Cinética Química http://www.indexnet.santillana.es/powerpoints/graficos/cinetica.ppt
Adsorción http://www.lenntech.com/espanol/adsorcion.htm
Termoquímica http://fresno.cnice.mecd.es/~fgutie6/quimica2/ArchivosHTML/Teo_1_princ.htm
Equilibrio entre fases http://www12.uniovi.es/quimiorg/documentos/Apuntes/EQEM/TEMA%204.ppt