Fisikokimika

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.

Termoquímica. Sistemas no reaccionantes. Fenómenos de superficie. Cinética química. Macromolécuas y coloides.

PROGRAMA TEÓRICO



CONCEPTO DE LA FISICOQUÍMICA

¿ Evolución y objeto de la Fisicoquímica.

¿ Métodos de trabajo en Fisicoquímica.

¿ Su importancia y aplicaciones en los alimentos.



TERMOQUÍMICA

¿ Calor de reacción. Calor de reacción a presión y a volumen constante. Relación entre ellos.

¿ Medida experimental y determinación de calores de reacción.

¿ Aplicaciones e implicaciones en sistemas biológicos y alimentarios.



SISTEMAS NO REACCIONANTES

¿ Conceptos de sistema, componentes, fases y grados de libertad, magnitudes extensivas e intensivas. Regla de las fases de Gibbs.

¿ Propiedades molares y propiedades molares parciales

¿ Cambios de estado y equilibrio entre fases. Condición de equilibrio químico.

¿ Diagramas de fases: Concepto e información que aportan.

¿ Sistemas de un componente.

¿ Sistemas binarios: Disoluciones ideales y reales.

¿ Sistemas ternarios y multicomponentes. Ley de reparto.

¿ Aplicaciones en ciencia y tecnología de alimentos.



FENÓMENOS DE SUPERFICIE

¿ Concepto de adsorción. Tipos de adsorción.

¿ Isotermas de adsorción y desorción.

¿ Determinación del área superficial específica del adsorbente y del área molecular del adsorbato.

¿ Aplicaciones en el área de la alimentación.



CINÉTICA QUÍMICA

¿ Velocidad de reacción.

¿ Ecuación de velocidad. Ordenes de reacción. Determinación de órdenes de reacción.

¿ Dependencia de la velocidad con la temperatura.

¿ Mecanismos de reacción.

¿ Teorías cinéticas.

¿ Catálisis.

¿ Aplicaciones en Ciencias de la Salud.

MACROMOLÉCULAS Y COLOIDES

¿ Propiedades fisicoquímicas.

¿ Fenómenos electrocinéticos

¿ Estabilidad de los coloides

¿ Aplicaciones en el área de los alimentos



PROGRAMA PRÁCTICO



TERMODINÁMICA QUÍMICA

- Determinación de la capacidad calorífica del calorímetro. Determinación del calor de una reacción química

- Presión de vapor del agua a altas temperaturas. Determinación del calor de vaporización

- Determinación de masas molares: Método de Rast

- Determinación de la pureza de un principio activo.

- Determinación del coeficiente de reparto

- Diagrama de solubilidad: Sistema líquido de tres componentes



FENÓMENOS DE SUPERFICIE

- Adsorción de líquidos en sólidos. Isoterma de adsorción: isoterma de Freundlich, isoterma de Langmuir

- Determinación de la tensión superficial: Método del anillo de Du Noüy



CINÉTICA QUÍMICA

- Efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción:

- Estudio cinético de una reacción química de primer orden



BIBLIOGRAFÍA BÁSICA



1. Peter Atkins; Julio de Paula: ¿Atkins¿Physical Chemistry¿ ( 7ª Edición ) Oxford University Press (2002).

2. Ira N. Levine; ¿Fisicoquímica¿. Volumen I. ( 5ª Edición ); McGraw-Hill / Interamericana de España S.A. (2004).

3. Ira N. Levine; ¿Fisicoquímica¿. Volumen II. ( 5ª Edición ); McGraw-Hill / Interamericana de España S.A. (2004).

4. P. Sanz Pedrero et al; ¿Fisicoquímica para Farmacia y Biología¿; Ediciones Científicas y Técnicas S.A. Masson-Salvat Medicina (1992).

5. S.C. Wallwork; D.J. W. Grant; ¿Química Física para estudiantes de Farmacia y Biología¿ Editorial Alambra S.A. (1987).



BIBLIOGRAFÍA DE PROFUNDIZACIÓN



1. M. Díaz Peña; A. Roig Muntaner; ¿Química Física (1)¿ (2ª Edición); Alhambra Universidad (1988).

2. M. Díaz Peña; A. Roig Muntaner; ¿Química Física (2)¿ (2ª Edición); Alhambra Universidad (1988).

3. Gilbert W. Castellan; ¿Fisicoquímica¿ (2ª Edición); Addison Wesley Longman (1998).

4. Gordon M. Barrow; ¿ Química Física (1)¿ ( 4ª Edición ) Editorial Reverté S.A. (1988).

5. Gordon M. Barrow; ¿ Química Física (2)¿ ( 4ª Edición ) Editorial Reverté S.A. (1988).



DOCUMENTOS ELECTRÓNICOS



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

Se requieren conocimientos mínimos de las siguientes áreas:



QUÍMICA

- Estequiometría de la reacción química

- Unidades de concentración

- Formulación y nomenclatura básica en Química Orgánica e Inorgánica

- Estructura molecular: enlace químico

- Fuerzas intermoleculares

- Características y propiedades de los diferentes estados de agregación

- Equilibrio químico



FÍSICA

- Sistemas de unidades

- Ecuaciones dimensionales

- Magnitudes básicas termodinámicas



MATEMÁTICAS

- Resolución de ecuaciones.

- Resolución de ecuaciones diferenciales

- Concepto y cálculo de derivadas e integrales básicas

- Representaciones gráficas

• Continuous Assessment System
• Final Assessment System
• Tools and qualification percentages:
  • Written test to be taken (%): 60
  • Multiple-Choice Test (%): 10
  • Realization of Practical Work (exercises, cases or problems) (%): 30

Parte teórica (90%)

-Examen escrito: consta de dos partes, de resolución de problemas (40%) y de conceptos teóricos con cuestiones de desarrollo y de razonamiento y aplicación (50%)

Parte práctica (10%)

-Evaluación continua en el laboratorio

-Examen escrito de prácticas

-Examen práctico para el alumno que no haya superado las dos evaluaciones anteriores

Ezohiko deialdian, ohikoan praktikak gainditu duen ikasleak ez du praktiketako idatzizko azterketa egin behar. Irakasgaia gainditzeko, kalifikazio osoa (%100) izango duen, azterketa globala egin beharko da.

KALGULAGAILUA.
LABORATEGIKO BATA

Basic bibliography

1. Peter Atkins; Julio de Paula: ¿Atkins¿Physical Chemistry¿ ( 7ª Edición ) Oxford University Press (2002).

2. Ira N. Levine; ¿Fisicoquímica¿. Volumen I. ( 5ª Edición ); McGraw-Hill / Interamericana de España S.A. (2004).

3. Ira N. Levine; ¿Fisicoquímica¿. Volumen II. ( 5ª Edición ); McGraw-Hill / Interamericana de España S.A. (2004).

4. P. Sanz Pedrero et al; ¿Fisicoquímica para Farmacia y Biología¿; Ediciones Científicas y Técnicas S.A. Masson-Salvat Medicina (1992).

5. S.C. Wallwork; D.J. W. Grant; ¿Química Física para estudiantes de Farmacia y Biología¿ Editorial Alambra S.A. (1987).

In-depth bibliography

1. M. Díaz Peña; A. Roig Muntaner; ¿Química Física (1)¿ (2ª Edición); Alhambra Universidad (1988).
2. M. Díaz Peña; A. Roig Muntaner; ¿Química Física (2)¿ (2ª Edición); Alhambra Universidad (1988).
3. Gilbert W. Castellan; ¿Fisicoquímica¿ (2ª Edición); Addison Wesley Longman (1998).
4. Gordon M. Barrow; ¿ Química Física (1)¿ ( 4ª Edición ) Editorial Reverté S.A. (1988).
5. Gordon M. Barrow; ¿ Química Física (2)¿ ( 4ª Edición ) Editorial Reverté S.A. (1988).

Journals

Journal Chemical Education

Web addresses

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