La asignatura Química Física I proporciona a los estudiantes los conocimientos necesarios para abordar el estudio del comportamiento macroscópico de la materia en aspectos relacionados con la Termodinámica Química, la Cinética Química o los fenómenos electroquímicos. Les permite, así mismo, conocer el fundamento y aplicaciones de los fenómenos de transporte, fenómenos de superficie y de los sistemas macromoleculares y coloidales. El programa faculta para reconocer la importancia de la Química Física en el contexto general de Química, así como su impacto en la sociedad industrial y tecnológica.



Esta asignatura se enmarca dentro de la Materia Química Física, situada en el Módulo Fundamental de 2º del Grado en Química y se complementa con la asignatura de carácter experimental Experimentación en Química Física.

La asignatura al estar situada en el Módulo Fundamental del Grado comparte las competencias transversales específica [M02CM09], [M02CM10] y [M02CM011] asignadas a dicho módulo. Además, esta asignatura desarrolla la competencia específica [M02CM01].



M02CM01. Comprensión y manejo de los principios de la química física y su influencia en los procesos químicos.



M02CM09. Poder presentar de forma oral y escrita, de manera comprensible, fenómenos y procesos relacionados con la Química y materias afines.



M02CM10. Habilidad de búsqueda y selección de información en el ámbito de la Química y otros campos científicos haciendo uso de la bibliografía y las tecnologías de información y comunicación.



M02CM11. Ser capaz de relacionar la Química con otras disciplinas, así como comprender su impacto en la sociedad actual y la importancia del sector químico industrial.



La coordinación de esta asignatura con las restantes del Módulo corresponde a la Comisión de Coordinación del Grado en Química, que será nombrada al efecto por la Junta de Facultad.

Termodinámica Química. Repaso de las leyes de la Termodinámica. Relaciones de Maxwell. Entalpías, Entropías y Energía de Gibbs de reacción: uso de tablas Termodinámicas. Potenciales químicos. Condiciones de equilibrio material.

Disoluciones ideales y reales. Fugacidad en mezclas de gases reales. Magnitudes molares parciales. Coeficientes de actividad. Ley de Henry.

Equilibrios de fases Diagramas de fase de sustancias puras: Ecuación de Clapeyron y Clausius-Clapeyron. Sistemas multicomponentes. Diagramas líquido-líquido. Diagramas líquido/vapor: azeótropos. Diagramas sólido-líquido: eutécticos.

Equilibrios químicos. Avance de una reacción, energía libre y equilibrio químico en reacciones entre gases reales. Constantes de equilibrio. Equilibrios heterogéneos. Equilibrios en disoluciones no iónicas.

Equilibrios electroquímicos Disoluciones iónicas. Actividad iónica media. Ley límite de Debye-Hückel. Sistemas electroquímicos. Potencial electroquímico. Pilas electroquímicas. Potencial estándar de electrodo. Tipos de células electroquímicas. Determinación de magnitudes termodinámicas. Pilas y células de combustible.

Fenómenos de superficie Tensión superficial. Capilaridad. Adsorción: quimisorción y fisisorción. Isotermas de adsorción.

Fenómenos de transporte Modelo cinético de gases y propiedades de transporte. Conductividad térmica. Viscosidad. Difusión. Conductividad eléctrica de disoluciones iónicas.

Macromoléculas y Coloides Polímeros y polimerización. Masas molares promedio y métodos de determinación. Conformación y configuración en macromoléculas. Propiedades de coloides: clasificación y preparación. Estructura y estabilidad. Formación de micelas. La doble capa eléctrica.

Cinética química y electroquímica Cinética formal. Mecanismos de reacción. Reacciones reversibles, ramificadas y consecutivas. Reacciones en cadena lineal y ramificada. Reacciones explosivas. Teoría de colisiones. Reacciones en disolución. Catálisis homogénea, heterogénea y enzimática. Cinética electródica.

En las clases magistrales se procederá a la explicación, por parte del profesor, de la teoria correspondiente a los módulos mencionados anteriormente. En las prácticas de aula, por otro lado, los alumnos resolverán problemas y utilizarán cuestionarios de la eGela para evaluar sus avances en la materia a lo largo del curso. Finalmente, en los seminarios, los alumnos expondrán problemas resuelto a decidir anteriormente, utilizando para ello las herramientas multimedia correspondientes.





El temario se ha dividido en 4 módulos que se evaluarán en los correspondientes controles:

1. Termodinámica Química

2. Disoluciones, Equilibrios de fases y Equilibrios químicos

3. Equilibrios Electroquímicos, Fenómenos de Superficie y Fenómenos de transporte. Macromoléculas y Coloides

4. Cinética química y electroquímica

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 70
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 15
  • Exposición de trabajos, lecturas… (%): 15

Para poder aprobar la asignatura mediante la evaluación continua hay que participar obligatoriamente en todas y cada una de las siguientes actividades: 4 exámenes control, Seminarios y Trabajos de prácticas de aula.



Los 3 primeros controles se realizarán aproximadamente en octubre, enero y marzo. El alumno/a libera la parte correspondiente aprobando el examen, cuya nota se guardará para la convocatoria ordinaria y extraordinaria. Los alumnos que no aprueben el primer control se examinarán de esta parte en enero, siendo la nota definitiva de este apartado. Los alumnos que no aprueben el 2º control tendrán la prueba final de ese apartado junto con el 3er control. Finalmente, con el 4º control, y los alumnos la 3ª parte, realizarán en el examen final de la convocatoria ordinaria. A la hora de ponderar la nota media final de los exámenes, correspondiente al 70% de la nota final, la nota mínima de cada control deberá ser mayor o igual a 4.5. La nota media deberá superar los 5 puntos sobre 10 para aprobar la asignatura.



El 70% de la nota final será la media de las notas obtenidas en los cuatro controles. En esta prueba se evaluará la competencia [M02CM01].



El 30 % de la nota final será la media obtenida en la evaluación de las siguientes actividades y competencias:

1. Actividades llevadas a cabo en los seminarios (ejercicios, trabajo en grupo, exposiciones, ..) 15%.

2. Trabajo realizado en las prácticas de aula (ejercicios, participación, ..) 15%



En estos apartados las competencias a evaluar son: en los Seminarios [M02CM01], [M02CM09], [M02CM10] y [M02CM011]; en las prácticas de aula [M02CM01], [M02CM09], [M02CM10] y [M02CM011].



Dado el carácter de evaluación continua, el alumno que deje de realizar alguna de las actividades obligatorias durante el curso aparecerá como suspenso en la convocatoria ordinaria, independientemente de la nota que haya obtenido en el resto de actividades. La calificación de NO PRESENTADO sólo se obtendrá en los siguientes supuestos:



a) En caso de no realizar ninguna actividad obligatoria (controles, ejercicios, exposiciones)

b) En caso de haber solicitado en plazo la evaluación mediante prueba única, y no presentarse a la misma. Este criterio se aplicará tanto en la convocatoria ordinaria (Mayo-Junio) como en la extraordinaria (Junio-Julio).

c) En caso de solicitar la calificación de No Presentado mediante renuncia, aún habiendose presentado a alguna actividad durante el curso. Para ello, el/la alumno/a deberá solicitar al Profesor/a dicha calificación, con un mínimo de un mes de plazo antes de la realización de la última actividad de la asignatura, mediante escrito correspondiente y firmado.

d) En el caso de evaluación continua, si el peso de la prueba final es superior al 40% de la calificación de la asignatura, bastará con no presentarse a dicha prueba final para que la calificación final de la asignatura sea no presentado o no presentada. En caso contrario, si el peso de la prueba final es igual o inferior al 40% de la calificación de la asignatura, el alumnado podrá renunciar a la convocatoria en un plazo que, como mínimo, será hasta un mes antes de la fecha de finalización del período docente de la asignatura correspondiente. Esta renuncia deberá presentarse por escrito ante el profesorado responsable de la asignatura.





El alumnado puede solicitar una prueba única de evaluación mediante un escrito dirigido al profesor, antes de la semana 18. La prueba única se realizará mediante un examen escrito, con la materia de todo el programa, una actividad que englobará alguno de los ejercicios realizados en las prácticas de aula, y una actividad expositiva sobre alguno de los temas tratados en los seminarios. La nota obtenida en el examen escrito contribuirá con un 70% a la nota final y las actividades de prácticas de aula y seminario con el 15%. En el caso de no aprobar alguno de los apartados, los resultados positivos se guardarán para la convocatoria extraordinaria. En esta prueba única se evaluarán las competencias [M02CM01], [M02CM09], [M02CM10] y [M02CM011].

En la convocatoria extraordinaria la evaluación continua se realizará mediante un examen escrito con materia de los cuatro controles. Se podrán mantener resultados parciales positivos obtenidos en la convocatoria ordinaria, no pudiendo mantenerse resultados negativos. La nota obtenida contribuirá con un 70% a la nota final y las actividades evaluables que desarrolló durante el curso con el 30%. Al alumno que no haya desarrollado alguna de aquellas se le podrá exigir su cumplimiento, dentro de un plazo de 15 días para realizar todas las actividades.



Si el peso de la prueba final es superior al 40% de la calificación de la asignatura, bastará con no presentarse a dicha prueba final para que la calificación final de la asignatura sea no presentado o no presentada. En caso contrario, si el peso de la prueba final es igual o inferior al 40% de la calificación de la asignatura, el alumnado podrá renunciar a la convocatoria en un plazo que, como mínimo, será hasta un mes antes de la fecha de finalización del período docente de la asignatura correspondiente. Esta renuncia deberá presentarse por escrito ante el profesorado responsable de la asignatura.



La prueba única en la convocatoria extraordinaria se realizará de la misma manera y con la misma ponderación de la nota que en la convocatoria ordinaria. Se mantendrán los resultados positivos obtenidos en la convocatoria ordinaria, debiendo realizar aquellas partes suspendidas para aprobar la asignatura.

Calculadora científica.

Bibliografía básica

R. J. Silbey, R. A. Alberty. Kimika Fisikoa. Euskal Herriko Unibertsitatea, 2006.

I. R. Levine. Fisicoquímica, 1. eta 2. bol.; 5º ed. Ed. McGraw-Hill, 2004.

P. Atkins, J. de Paula. Química Física. Ed. Panamericana, 2008.

Bibliografía de profundización

J. Bertrán, J. Núñez (coords.). Química Física, 1. eta 2. bol.. Ariel Ciencia, 2002.
J. A. Rodríguez Renuncio, J. J. Ruiz Sánchez, J. S. Urieta Navarro. Termodinámica Química. Ed. Síntesis, 1999.
S. R. Logan, Fundamentos de Cinética Química, Ed. Addison Wesley-Iberoamericana, 2000.

Revistas

Journal of Physical Chemistry
Journal of Chemical Physics
Journal of Chemical Education

Direcciones web

http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi
http://webbook.nist.gov/chemistry
http://www1.lsbu.ac.uk/water/water_phase_diagram.html