Fundamentos de química
Código: 100915 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500253 Biotecnología | FB | 1 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- Luis Rodríguez Santiago
- Correo electrónico:
- luis.rodriguez.santiago@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- español (spa)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- No
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- No
- Algún grupo íntegramente en español:
- Sí
Equipo docente
- Anna Vidal López
Prerequisitos
Aunque no hay pre-requisitos oficiales es conveniente que el estudiante repase os conceptos generales de química, fisica y matemáticas adquiridos en el bachillerato.
Objetivos y contextualización
En este curso se podrán las bases principales para entender la estructura de la materia a nivel microscópico, relacionándolas con la tipología del enlace. Se estudiarán los conceptos básicos de la termodinámica química que permitirán racionalizar el comportamiento macroscópico y el concepto de equilibrio químico. A partir de ahí se estudiarán los equilibrios más habituales y se presentarán las nociones básicas de la cinética química.
Objetivos principales de la asignatura:
1) Introducir la visión microscópica de la química.
2) Conocer la interpretación macroscópica de los fenómenos químicos:
a. termodinámica química
b. equilibrio químico
Competencias
- Actuar con responsabilidad ética y con respeto por los derechos y deberes fundamentales, la diversidad y los valores democráticos.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio evaluando las desigualdades por razón de sexo/género.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio valorando el impacto social, económico y medioambiental.
- Introducir cambios en los métodos y los procesos del ámbito de conocimiento para dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.
- Leer textos especializados tanto en lengua inglesa como en las lenguas propias.
- Pensar de una forma integrada y abordar los problemas desde diferentes perspectivas.
- Razonar de forma crítica.
- Utilizar los fundamentos de matemáticas, física y química necesarios para comprender, desarrollar y evaluar un proceso biotecnológico.
Resultados de aprendizaje
- Actuar con responsabilidad ética y con respeto por los derechos y deberes fundamentales, la diversidad y los valores democráticos.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio evaluando las desigualdades por razón de sexo/género.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio valorando el impacto social, económico y medioambiental.
- Describir y determinar correctamente los factores y parámetros que afectan la velocidad de una reacción.
- Determinar concentraciones al establecerse un equilibrio químico cualquiera a partir de los parámetros termodinámicos que lo cuantifican.
- Introducir cambios en los métodos y los procesos del ámbito de conocimiento para dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.
- Leer textos especializados tanto en lengua inglesa como en las lenguas propias.
- Manipular adecuadamente ecuaciones químicas, igualarlas y efectuar cálculos estequiométricos.
- Pensar de una forma integrada y abordar los problemas desde diferentes perspectivas.
- Predecir correctamente la espontaneidad de una reacción en base a los cambios entrópicos, entálpicos y de energía libre asociados.
- Razonar de forma crítica.
Contenido
Átomo de hidrógeno. Átomos polielectrónicos. Configuraciones electrónicas. Tabla periódica. Propiedades periódicas.
Tema 2. Enlace químico
Modelos de enlace químico. Enlace covalente. Estructuras de Lewis. Geometría molecular. Polaridad. Orbitales híbridos. Orbitales moleculares.
Tema 3. Fuerzas intermoleculares
Enlace de hidrógeno. Fuerzas de Van der Waals.
Tema 4. Primera ley de la termodinámica
Sistemas termodinámicos. Energía interna. Calor y trabajo. Primer principio de la termodinámica. Calores de reacción y estados estándares. Ley de Hess.
Tema 5. Segunda ley de la termodinámica
Espontaneidad. Entropía. Segundo principio de la termodinámica. Cambio entrópico. Tercer principio de la termodinámica. Energía de Gibbs.
Tema 6. Definición de equilibrio químico
Equilibrio dinámico. Expresión de la constante de equilibrio. Energía de Gibbs y equilibrio. Criterio de espontaneidad. Variación de ΔrGo y T con la temperatura. Principio de Le Chatelier.
Tema 7. Equilibrios ácido-base
Ácidos y bases de Brønsted y Lowry. Constantes de acidez y basicidad. Concepto y cálculo de pH. Soluciones amortiguadoras.
Tema 8. Electroquímica
Igualación de reacciones redox. Celdas electroquímicas. Potencial de celda. Potenciales de reducción estándar químicos ybioquímicos. Ecuación de Nernst.
Tema 9. Conceptos fundamentales de cinética química
Velocidad de reacción. Ecuación de velocidad. Orden de reacción. Dependencia de la constante de velocidad con la temperatura.
Tema 10. Mecanismos de Reacción
Etapa limitante. Aproximación del estado estacionario. Catálisis.
Metodología
Clases magistrales:
El alumno adquiere los conocimientos científico-técnicos propios de la asignatura asistiendo a las clases magistrales y complementándolas con el estudio personal de los temas explicados. Según como evolucione la situación sanitaria estas clases se harán de forma presencial en el aula o bien (total o parcialmente) por medios telemáticos ya sea de manera síncrona o asíncrona.
Las clases magistrales son actividades que requieren menos participación activa por parte del estudiante, ya que están concebidas como la transmisión de conocimientos por parte del profesor. Sin embargo, su aprovechamiento ayuda enormemente a la consecución de los conocimiento. En el caso que las clases se tengan que realizar de forma telemática se requerirá la participación activa del alumno.
Clases de problemas:
En estas se pondrán en práctica a través de la resolución de problemas los conocimientos científico-técnicos expuestos en las clases magistrales. Dado que el número de alumnos en clase será la mitad que en teoría, se puede requerir la participación activa por parte de los alumnos.
Prácticas:
Aunque en esta asignatura no hay parte práctica, algunas de las prácticas que se realizarán en la asignatura de Laboratorio Integrado están directamente relacionadas con los conceptos introducidos en esta asignatura.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Problemas | 15 | 0,6 | 4, 5, 8, 9, 10, 11 |
| Teoria | 30 | 1,2 | 4, 5, 8, 9, 10, 11 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio de los conceptos teóricos | 52 | 2,08 | 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11 |
| Resolución de problemas y otras actividades | 38 | 1,52 |
Evaluación
La evaluación se realizará a lo largo de todo el curso:
Evaluación mediante actividades de revisión: A lo largo del curso se plantearán unas actividades de revisión formadas por ejercicios que recojan el contenido principal del tema y podrán ser problemas resueltos individualmente o en grupo, autoevaluaciones en el campus virtual, pruebas cortas en clase o en el campus virtual, etc ... Estos pretenden ayudar al alumno a hacer un repaso del contenido de la asignatura.
La calificación de estas actividades equivaldrá al 20% de la calificación final y no requiere ningún mínimo para hacer media con el resto de calificaciones.
Evaluación mediante pruebas escritas: en esta parte se evalúa individualmente los conocimientos científico-técnicos de la materia alcanzados por el alumno, así como su capacidad de análisis, síntesis y de razonamiento crítico.
Pruebas parciales escritas: Durante el curso se realizarán dos pruebas parciales que evaluarán los contenidos de la asignatura impartidos hasta ese momento. Cada prueba parcial tendrá un peso del 40% de la nota final de la asignatura. Será necesario alcanzar un 5.0 en cada una de ellas para que se haga media con las otras calificaciones de la asignatura. Los alumnos que no alcancen un 5.0 en alguna de estas pruebas deberán presentarse a la prueba final de la parte suspendida.
Prueba final escrita: Deberán asistir obligatoriamente a esta prueba aquellos alumnos que no hayan obtenido al menos un 5.0 a una de las pruebas parciales. Excepcionalmente se podrán presentar alumnos que hayan superado las pruebas parciales y quieran subir nota. Sin embargo al hacerlo renuncian a la notade parciales. Será necesario obtener un mínimo de un 5 sobre 10 para hacer media con el resto de calificaciones.
NO se podrán presentar a la prueba final los alumnos que no hayan sido evaluados en un mínimo de 2/3 partes del total de actividades evaluables o que hayan obtenido una calificación inferior a 3.5 puntos sobre 10 en la media de las dos pruebas parcilas escritas .
La nota global será:
Nota Global = (Actividad Revisión) * 0.2 + (Exámenes) * 0.8
para superar la assignataura será necesario que ésta sea superior a 5.
Utilizar métodos no autorizados durante uno de los exámenes de la asignatura (copiar o comunicarse con algún compañero, uso de teléfonos móviles, etc ...) será penalizado con una calificación de "suspenso" en el global de la asignatura del curso vigente.
Alumnos no evaluables
Se considera que un alumno es evaluable cuando haya entregado 2 o más de los problemas o bien se presente en la primera prueba parcial.
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Actividades de revisión de tema | 20% | 10 | 0,4 | 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
| Prueba parcial | 40% cada una | 5 | 0,2 | 3, 9, 11 |
Bibliografía
Bibliografía
Textos generales de Química Física que engloban toda la materia del curso:
- R. H. Petrucci, F. G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette, Química General, Pearson Prentrice Hall (10a Ed.) 2011.
- R. H. Petrucci, F.G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette, Química General, Pearson Prentrice Hall (11a Ed.) 2017.
Documento digital: https://www-ingebook-com.are.uab.cat/ib/NPcd/IB_BooksVis?cod_primaria=1000187&codigo_libro=6751
- P. Atkins, L. Jones Principios de química Editorial Medica Panamericana (5ena Ed.) 2010.
Textos avanzados:
- P. Atkins, J. de Paula Physical Chemistry, Oxford University Press (11ena Ed.) 2018.
Documeno digital de la 8a. ed. en castellano: https://www-medicapanamericana-com.are.uab.cat/VisorEbookV2/Ebook/9789500694988#{%22Pagina%22:%22Tapa%22,%22Vista%22:%22Indice%22,%22Busqueda%22:%22%22}
web:
Espacio virtual de la asignatura: http://cv.uab.cat
Software
No se utiliza programario específico.