Logo UAB
2020/2021

Reactivitat Química

Codi: 103292 Crèdits: 7
Titulació Tipus Curs Semestre
2501922 Nanociència i Nanotecnologia FB 1 2
La metodologia docent i l'avaluació proposades a la guia poden experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.

Professor/a de contacte

Nom:
Maria del Mar Puyol Bosch
Correu electrònic:
MariaDelMar.Puyol@uab.cat

Utilització d'idiomes a l'assignatura

Llengua vehicular majoritària:
català (cat)
Grup íntegre en anglès:
No
Grup íntegre en català:
Sí
Grup íntegre en espanyol:
No

Altres indicacions sobre les llengües

Els examens poden ser redactats en català o espanyol de forma aleatòria

Equip docent

Esteve Fábregas Martínez

Prerequisits

És recomanable que aquells alumnes que no hagin cursat assignatures de química durant el batxillerat assisteixin als cursos propedèutics de Química, que la Facultat de Ciències organitza a l'inici de setembre.

Objectius

Els objectius generals de l’assignatura son establir els conceptes fonamentals que permetin comprendre les reaccions químiques i així poder relacionar-les amb altres matèries més especifiques del grau de Nanociència i Nanotecnologia. Aquestes bases permetran a l’alumne identificar i aplicar els principis i el seu significat, saber resoldre problemes del mon real de manera sistemàtica i ràpida i augmentar la seva capacitat crítica i d’aprendre.

L’assignatura ofereix a l’alumne els principis fonamentals de química, les seves aplicacions i raonaments qualitatius i quantitatius, tot donant exemples del mon real així com, més concretament, de l’àmbit de la Nanociència. Es donarà èmfasis als següents temes: termoquímica, equilibris homogenis i heterogenis, cinètica química, electroquímica i orgànica bàsica.

 

Competències

  • Aplicar els conceptes, principis, teories i fets fonamentals relacionats amb la nanociència i la nanotecnologia a la resolució de problemes de natura quantitativa o qualitativa en l'àmbit de la nanociència i la nanotecnologia.
  • Aplicar les normes generals de seguretat i funcionament d'un laboratori i les normatives específiques per a la manipulació de la instrumentació i dels productes i materials químics i biològics tenint en compte les seves propietats i els riscos.
  • Aprendre de manera autònoma.
  • Comunicar-se oralment i per escrit en la llengua pròpia.
  • Demostrar que es comprenen els conceptes, principis, teories i fets fonamentals relacionats amb la nanociència i la nanotecnologia.
  • Desenvolupar treballs de síntesi, caracterització i estudi de les propietats dels materials en la nanoescala a partir de procediments establerts prèviament.
  • Gestionar l'organització i la planificació de tasques.
  • Interpretar les dades obtingudes mitjançant mesures experimentals, incloent-hi l'ús d'eines informàtiques, identificar-ne el significat i relacionar-les amb les teories químiques, físiques o biològiques apropiades.
  • Manipular els instruments i materials estàndards propis dels laboratoris d'assaigs físics, químics i biològics per a l'estudi i l'anàlisi de fenòmens en la nanoescala.
  • Mantenir un compromís ètic.
  • Mostrar sensibilitat en qüestions mediambientals.
  • Obtenir, gestionar, analitzar, sintetitzar i presentar informació, incluent-hi la utilització de mitjans telemàtics i informàtics.
  • Raonar de forma crítica.
  • Reconèixer els termes relatius als àmbits de la física, la química, la biologia, la nanociència i la nanotecnologia en llengua anglesa i fer servir l'anglès de manera eficaç per escrit i oralment en l'àmbit laboral.
  • Reconèixer i analitzar problemes físics, químics i biològics en l'àmbit de la nanociència i la nanotecnologia i plantejar respostes o treballs adequats per a la seva resolució, incloent-hi en els casos necessaris l'ús de fonts bibliogràfiques.
  • Resoldre problemes i prendre decisions.

Resultats d'aprenentatge

  1. Aplicar els continguts teòrics de química adquirits a l'explicació de fenòmens experimentals.
  2. Aprendre de manera autònoma.
  3. Avaluar resultats químics experimentals de forma crítica i deduir el seu significat
  4. Calcular correctament el pH de dissolucions aquoses.
  5. Calcular els potencial de cel·la per a reaccions redox.
  6. Comunicar-se oralment i per escrit en la llengua pròpia.
  7. Descriure el concepte d'equilibri químic i els factors que el poden modificar.
  8. Descriure el concepte de solubilitat i les variables que l'afecten.
  9. Descriure els fonaments de la cinètica química.
  10. Descriure els tres principis de la termodinàmica i les funcions termodinàmiques associades.
  11. Determinar l'equació de velocitat d'un procés elemental simple.
  12. Dur a terme procediments de síntesi, separació i anàlisis bàsiques propis d'un laboratori de química.
  13. Gestionar l'organització i la planificació de tasques.
  14. Identificar el caràcter d'àcid o base dels compostos químics en dissolució.
  15. Identificar els processos de reducció i oxidació en una reacció redox i els conceptes de cel·la electroquímica, pila galvànica i cel·la electrolítica.
  16. Manipular correctament els materials habituals en un laboratori de química.
  17. Mantenir un compromís ètic.
  18. Mostrar sensibilitat en qüestions mediambientals.
  19. Obtenir, gestionar, analitzar, sintetitzar i presentar informació, incluent-hi la utilització de mitjans telemàtics i informàtics.
  20. Racionalitzar els resultats obtinguts al laboratori en processos de síntesi, separació i anàlisi de compostos químics a partir del coneixement de la seva estructura i les seves propietats.
  21. Raonar de forma crítica.
  22. Realitzar correctament càlculs relatius a les reaccions químiques (rendiment, reactiu limitant, etc.)
  23. Realitzar càlculs relacionats amb els equilibris en dissolució i les constants d'equilibri.
  24. Realitzar càlculs termodinàmics dels processos químics simples.
  25. Resoldre problemes i prendre decisions.
  26. Treballar correctament amb les fórmules, equacions químiques i amb les magnituds de pròpies de química.
  27. Utilitzar correctament els protocols de manipulació de reactius i residus químics.
  28. Utilitzar correctament la terminologia dels compostos químics.

Continguts

1. Termoquímica. Calor de reacció i calorimetria. Treball. Primer principi de la termodinàmica. Calors de reacció: ΔU i ΔH. Llei de Hess. Entalpies de formació estàndard. Tècniques Calorimètriques.

2. Principis d’equilibri químic. Concepte d’equilibri químic i expressions i relacions entre les constants d’equilibri. El quocient de reacció Q. Modificacions de les condicions d’equilibri: principi de Le Chatelier. Exemples.

3. Espontaneïtat i Equilibri. Espontaneïtat. Entropia. Segon principi de la termodinàmica: Energia de Gibbs. Relació entre energia de Gibbs i constant d’equilibri. Predicció del canvi químic. Dependència de ΔGo i Keq amb la temperatura.

4. Introducció a la cinètica química. Velocitat de reacció i temperatura. Mesura de la velocitat. Equació de velocitat i ordre de reacció. Velocitat de reacció i temperatura. Catàlisi.

5. Àcids i Bases (I). Revisió de la teoria d’Arrhenius. Teoria de Bronsted-Lowry. Autoionització de l’aigua i escala de pH. Àcids forts i bases fortes. Àcids febles i bases febles. Àcids polipròtics. Ions com a àcids i bases. Àcids i bases de Lewis.

6. Àcids i Bases (II). Efecte d’ió comú en equilibris àcid-base. Dissolucions reguladores. Indicadors. Reaccions de neutralització i corbes de valoració. Càlculs.

7. Solubilitat i complexació. Producte de solubilitat i solubilitat. Efecte d’ió comú. Precipitació total i fraccionada. Solubilitat i pH. Equilibris de complexació.

8. Electroquímica.Conceptes bàsics: reaccions redox. Potencial d’elèctrode i potencial estàndard d’elèctrode. Relació entre E, ΔGo i Keq. Variació d’energia amb la concentració: equació de Nernst. Bateries i piles. Corrosió. Electròlisi.

9. Química Orgànica. Introducció als compostos orgànics i als grups funcionals. Alcans, alquens i alquins. Aldehids i cetones. Àcids carboxílics i esters. Amines.

Metodologia

ACTIVITATS DIRIGIDES                             

Classes teòriques

2-3/setmana

Classes magistrals

Classes de problemes

1/setmana

Resolució d’exercicis i discussió

2 grups     

 

Classes de pràctiques

3 dies

9-13h

 

Obligatori:

assistència al laboratori, entrega de tots els informes i realització del exàmen

 

Realització de pràctiques de laboratori

2 grups

 

 

Per tal de poder fer les pràctiques cal tenir al dia la fitxa de seguretat (a través del campus virtual).

També és obligatori l’ús de bata i ulleres de seguretat (les ulleres normals no s’acceptaran).

 

 

ACTIVITATS SUPERVISADES                  

Tutories

 

1 cop per setmana

mariadelmar.puyol@uab.cat

Tutories de suport a la realització d’exercicis i d’assimilació de conceptes teòrics

ACTIVITATS AUTÒNOMES                       

Estudi

 

 

Realització d’esquemes i resums i assimilació de conceptes

Resolució de problemes

 

 

Plantejament i resolució de problemes

Lectura de guions

 

 

Lectura comprensiva dels guions de pràctiques

Realització d’informes de pràctiques

 

 

Realització d’informes de les pràctiques de laboratori

Activitats formatives

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Tipus: Dirigides      
Activitats d'Avaluació 8,75 0,35 1, 5, 21, 23, 24, 25
Classes Teòriques 31,5 1,26 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 14, 15, 17, 18, 21, 23, 24
Classes de Problemes 17,5 0,7 2, 4, 11, 19, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28
Pràctiques 12,25 0,49 1, 2, 3, 6, 12, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 25, 27, 28
Tipus: Supervisades      
Tutories 17,5 0,7 1, 3, 6, 13, 17, 21, 25, 28
Tipus: Autònomes      
Estudi 36,75 1,47 2, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 19, 21
Lectura de guions de pràctiques 1,75 0,07 1, 3, 16, 20, 26, 27, 28
Realització d'informes de pràctiques 19,25 0,77 1, 3, 4, 6, 11, 19, 20, 21, 22, 23, 26, 28
Resolució de problemes 29,75 1,19 1, 2, 4, 5, 11, 13, 19, 21, 22, 23, 24, 25, 28

Avaluació

  1. EXÀMENS ESCRITS

A)    Parcials: sobre els conceptes de teoria i problemes (eliminen matèria). Nota mínima de 5 per poder fer mitjana amb les altres activitats

1er parcial (35% nota final): Termodinàmica i Cinètica (Temes 1-4)

2on parcial (35% nota final): Equilibris homogenis i heterogenis, Electroquímica i Orgànica (Temes 5-9)

B)    Recuperació: recuperació de parcials (35% nota final cadascun) o examen global pels suspesos dels dos parcials (70% nota final).

Per poder assitir a la recuperació dels parcials o del final heu d'haver assitit a un mínim de 2/3 de les activitats d'avaluació continuadai tenir una nota mínima de 3.5 en els exàmens parcials.

Necessiteu una nota mínima de 5 de l’examen final per poder fer mitjana amb les altres activitats.

 

2. ACTIVITATS D’AVALUACIÓ A L'AULA I PER ENTREGAR (10%)

1. Entrega de problemes i/o

2. proves test a l’aula i/o

2. Entrega de treballs en grup


 
3. PRÀCTIQUES (20%). 

1. Informes de pràctiques (60%).

2. Examen test dels coneixements adquirits a les pràctiques (40%)

 

Activitats d'avaluació

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Activitats a l'aula i treballs a entregar en grup 10% 0 0 1, 2, 3, 6, 13, 17, 18, 19, 21, 25
Examen 1er parcial 35% 0 0 1, 3, 5, 7, 9, 10, 11, 21, 24, 26
Examen 2on parcial 35% 0 0 3, 4, 8, 14, 15, 22, 23, 26
Pràctiques 20% 0 0 1, 3, 6, 11, 12, 13, 16, 17, 19, 20, 21, 25, 27, 28

Bibliografia

“Química General”. Ralph Petrucci, Wiliam Harwood, Geoffrei Herring. Prentice-Hall (Pearson) 10a Edició, 2011. ISBN: 9788483226803

“Química”, Raymond Chang, Kenneth A. Goldsby. 11a Edició. Editor MacGraw Hill, 2013. ISBN 978-6071509284

“Principles of Chemistry: a molecular approach” Nivaldo J. Tro. Ed. Prentice Hall (Pearson), 2010.ISBN-13:  9780321560049

“Equilibrios iónicos y sus aplicaciones analíticas” Manuel Silva, José Barbosa. Ed. SINTESIS, 2002. ISBN: 9788497560252