Reactividad Química
Código: 103292 Créditos ECTS: 7| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2501922 Nanociencia y Nanotecnología | FB | 1 | 2 |
Contacto
- Nombre:
- Esteve Fabregas Martinez
- Correo electrónico:
- esteve.fabregas@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- catalán (cat)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- No
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- Sí
- Algún grupo íntegramente en español:
- No
Otras observaciones sobre los idiomas
Los examens pueden ser redactados en catalán o españolEquipo docente
- Esteve Fabregas Martinez
Prerequisitos
Es recomendable que aquellos alumnos que no hayan cursado asignaturas de química durante el bachillerato asistan a los cursos propedéuticos de Química, que la Facultad de Ciencias organiza al inicio de septiembre.
Objetivos y contextualización
Los objetivos generales de la asignatura son establecer los conceptos fundamentales que permitan comprender las reacciones químicas y así poder relacionarlas con otras materias más específicas del grado de Nanociencia y Nanotecnología. Estas bases permitirán al alumno identificar y aplicar los principios y su significado, saber resolver problemas del mundo real de manera sistemática y rápida y aumentar su capacidad crítica y de aprender.
La asignatura ofrece al alumno los principios fundamentales de química, sus aplicaciones y razonamientos cualitativos y cuantitativos, dando ejemplos del mundo real así como, más concretamente, del ámbito de la Nanociencia. Se dará énfasis a los siguientes temas: termoquímica, equilibrios homogéneos y heterogéneos, cinética química, electroquímica y orgánica básica.
Competencias
- Aplicar las normas generales de seguridad y funcionamiento de un laboratorio y las normativas específicas para la manipulación de la instrumentación y de los productos y materiales químicos y biológicos teniendo en cuenta sus propiedades y riesgos.
- Aplicar los conceptos, principios, teorías y hechos fundamentales relacionados con la Nanociencia y Nanotecnología a la resolución de problemas de naturaleza cuantitativa o cualitativa en el ámbito de la Nanociencia y Nanotecnología.
- Aprender de forma autónoma.
- Comunicarse de forma oral y escrita en la lengua nativa.
- Demostrar que comprende los conceptos, principios, teorías y hechos fundamentales relacionados con la Nanociencia y Nanotecnología.
- Desarrollar trabajos de síntesis, caracterización y estudio de las propiedades de materiales en la nanoescala en base a procedimientos previamente establecidos.
- Gestionar la organización y planificación de tareas.
- Interpretar los datos obtenidos mediante medidas experimentales, incluyendo el uso de herramientas informáticas, identificar su significado y relacionarlos con las teorías químicas, físicas o biológicas apropiada.
- Manipular los instrumentos y materiales estándares propios de laboratorios de ensayos físicos, químicos y biológicos para el estudio y análisis de fenómenos en la nanoescala.
- Mantener un compromiso ético.
- Mostrar sensibilidad hacia temas medioambientales.
- Obtener, gestionar, analizar, sintetizar y presentar información, incluyendo la utilización de medios telemáticos e informáticos.
- Razonar de forma crítica.
- Reconocer los términos relativos al ámbito de la Física, Química y Biología, así como a la Nanociencia y la Nanotecnología en lengua inglesa y utilizar eficazmente el inglés en forma escrita y oral en su ámbito laboral.
- Reconocer y analizar problemas físicos, químicos y biológicos en el ámbito de la Nanociencia y Nanotecnología, plantear respuestas o trabajos adecuados para su resolución, incluyendo en casos necesarios el uso de fuentes bibliográficas.
- Resolver problemas y tomar decisiones.
Resultados de aprendizaje
- Aplicar los contenidos teóricos de Química adquiridos a la explicación de fenómenos experimentales.
- Aprender de forma autónoma.
- Calcular correctamente el pH de disoluciones acuosas.
- Calcular los potenciales de celda para reacciones redox.
- Comunicarse de forma oral y escrita en la lengua nativa.
- Describir el concepto de equilibrio químico y los factores que lo pueden modificar.
- Describir el concepto de solubilidad y las variables que lo afectan.
- Describir los fundamentos de la cinética química
- Describir los tres principios de la termodinámica y las funciones termodinámicas asociadas.
- Determinar la ecuación de velocidad de un proceso elemental simple.
- Evaluar resultados químicos experimentales de forma crítica y deducir su significado.
- Gestionar la organización y planificación de tareas.
- Identificar el carácter de ácido o base de los compuestos químicos en disolución.
- Identificar los procesos de reducción y oxidación en una reacción redox y los conceptos de celda electroquímica, pila galvánica y celda electrolítica.
- Llevar a cabo los procedimientos de síntesis, separación y análisis básicos propios de un laboratorio de Química.
- Manipular correctamente los materiales habituales en un laboratorio de Química.
- Mantener un compromiso ético.
- Mostrar sensibilidad hacia temas medioambientales.
- Obtener, gestionar, analizar, sintetizar y presentar información, incluyendo el uso de medios telemáticos e informáticos.
- Racionalizar los resultados obtenidos en el laboratorio en procesos de síntesis, separación y análisis de compuestos químicos a partir del conocimiento de su estructura y propiedades.
- Razonar de forma crítica.
- Realizar correctamente cálculos relativos a las reacciones químicas (rendimiento, reactivo limitante, etc.)
- Realizar cálculos relacionados con los equilibrios en disolución y las constantes de equilibrio.
- Realizar cálculos termodinámicos de los procesos químicos simples.
- Resolver problemas y tomar decisiones.
- Trabajar correctamente con las fórmulas, ecuaciones químicas y con las magnitudes de propias de la Bioquímica.
- Utilizar correctamente la terminología de los compuestos químicos.
- Utilizar correctamente los protocolos de manipulación de reactivos y residuos químicos.
Contenido
BLOQUE I. Equilibrios homogéneos y heterogéneos
1. Ácidos y Bases (I). Revisión de la teoría de Arrhenius. Teoría de Bronsted-Lowry. Autoionización del agua y escala de pH. Ácidos fuertes y bases fuertes. Ácidos débiles y bases débiles. Ácidos polipróticos. Iones como ácidos y bases. Ácidos y bases de Lewis.
2. Ácidos y Bases (II). Efecto de ion común en equilibrios ácido-base. Disoluciones reguladoras. Indicadores. Reacciones de neutralización y curvas de valoración. Cálculos.
3. Solubilidad y complejación. Producto de solubilidad y solubilidad. Efecto de ion común. Precipitación total y fraccionada. Solubilidad y pH. Equilibrios de complejación.
BLOQUE II. Termodinámica, cinética y electroquímica
4. Termoquímica. Calor de reacción y calorimetría. Trabajo. Primer principio de la termodinámica. Calores de reacción: ΔU y ΔH. Ley de Hess. Entalpías de formación estándar. Técnicas calorimétricas.
5. Espontaneidad y Equilibrio. Espontaneidad. Entropía. Segundo principio de la termodinámica: Energía de Gibbs. Relación entre energía de Gibbs y constante de equilibrio. Predicción del cambio químico. Dependencia de ΔGo y Keq con la temperatura.
6. Principios de equilibrio químico. Concepto de equilibrio químico y expresiones y relaciones entre las constantes de equilibrio. El cociente de reacción Q. Modificaciones de las condiciones de equilibrio: principio de Le Châtelier. Ejemplos.
4. Introducción a la cinética química. Velocidad de reacción y temperatura. Medida de la velocidad. Ecuación de velocidad y orden de reacción. Velocidad de reacción y temperatura. Catálisis.
8. Electroquímica. Conceptos básicos: reacciones redox. Potencial de electrodo y potencial estándar de electrodo. Relación entre E, ΔGo y Keq. Variación de energía con la concentración: ecuación de Nernst. Baterías y pilas. Corrosión. Electrólisis.
Metodología
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ACTIVIDADES DIRIGIDAS |
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Clases teóricas |
2-3/semana |
Clases magistrales |
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Clases de problemas |
1/semana |
Resolución de ejercicios y discusión 2 grupos
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Clases de prácticas |
3 dias 9-13h
Obligatorio: asistència al laboratorio, entrega de informes y realización del examen
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Realización de prácticas de laboratorio 2 grupos |
Para poder hacer las prácticas hay que tener al día la ficha de seguridad (a través del campus virtual). También es obligatorio el uso de bata y gafas de seguridad (las gafas normales no se aceptarán).
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ACTIVIDADES SUPERVISADAS |
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Tutorías |
1 vez por semana |
Tutorias de soporte a la realización de ejercicios y asimilación de conceptos teóricos |
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ACTIVIDADES AUTÓNOMAS |
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Estudio |
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Realización de esquemas y resúmenes y asimilación de conceptos |
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Resolución de problemas |
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Planteamiento y resolución de problemas |
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Lectura de guiones |
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Lectura comprensiva de guiones de prácticas |
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Realización de informes de prácticas |
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Realización de informes de las prácticas de laboratorio |
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 | |||
| Actividades de evaluación | 8,75 | 0,35 | 1, 4, 21, 23, 24, 25 |
| Clases Teóricas | 31,5 | 1,26 | 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 17, 18, 21, 23, 24 |
| Clases de Problemas | 17,5 | 0,7 | 2, 3, 10, 19, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 |
| Prácticas | 12,25 | 0,49 | 1, 2, 11, 5, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 25, 28, 27 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Tutorías | 17,5 | 0,7 | 1, 11, 5, 12, 17, 21, 25, 27 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio | 36,75 | 1,47 | 2, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 14, 19, 21 |
| Lectura de guiones de prácticas | 1,75 | 0,07 | 1, 11, 16, 20, 26, 28, 27 |
| Realización de informes de prácticas | 19,25 | 0,77 | 1, 11, 3, 5, 10, 19, 20, 21, 22, 23, 26, 27 |
| Resolución de problemas | 29,75 | 1,19 | 1, 2, 3, 4, 10, 12, 19, 21, 22, 23, 24, 25, 27 |
Evaluación
La nota final de la asignatura se obtiene a partir de las notas de los exámenes, del trabajo continuado del alumno (evidencias de aprendizaje) y de las prácticas
Media de los exámenes de la asignatura = 0.50 x nota examen bloque I + 0.50 x nota examen bloque II
Nota final de curso = 0,70 x nota media de los exámenes de la asignatura + 0.10 x nota trabajo continuado + 0.20 x nota prácticas
Para superar la asignatura deben cumplirse las tres condiciones siguientes:
1) la nota final de la media de los exámenes de la asignatura debe ser ≥ 5.0
2) la nota del examen de cada bloque debe ser ≥ 3.0
3) la nota de las prácticas debe ser ≥ 4.0
Los alumnos que no superen la asignatura por no cumplir alguna de las tres condiciones anteriores, independientemente de que la nota final de curso sea mayor o igual de 5,0, obtendrán una nota final máxima de 4,5 considerándose se la asignatura suspendida.
Trabajo continuado:
1) Se recogerán evidencias de cada alumno en cada uno de los dos bloques a lo largo de todo el semestre (problemas resueltos individualmente o en grupo, autoevaluaciones en el campus virtual, pruebas cortas en clase, tests, etc ...).
2) La nota del trabajo continuado será la media de las notas de las evidencias recogidas a lo largo del curso. El hecho de no presentarse a una evidencia implica un cero en esa evidencia.
Exámenes:
1) Se realizará un examen al final de cada bloque (examen del bloque I y examen del bloque II).
2) A final del semestre se ofrecerán exámenes de recuperación de los dos bloques (exámenes de segunda opción).
- Para participar en larecuperación, el alumnado debe haber sido previamente evaluado en un conjunto de actividades el peso de las cuales equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura.
- Existe la posibilidad de que los alumnos que no lo necesiten se presenten a exámenes de segunda opción para mejorar la calificación del curso.
Para todos los alumnos que se presenten a estos exámenes de segunda opción (recuperación), la nota del examen del bloque será la que obtengan en este examen de segunda opción.
Para todos los alumnos que se presenten a estos exámenes de segunda opción (mejora), la nota del examen del bloque será:
- igual a la del examen de segunda opción, si la nota del examen de segunda opción > nota de examen de curso,
- igual a la media del examen de bloque y el examen de segunda opción, si la nota del examen de segunda opción < nota de examen de curso.
Prácticas:
La nota final de las prácticas se calculará a partir de los informes de laboratorio (60%) i del examen test de los conocimientos adquiridos en el laboratorio (40%).
Utilizar métodos no autorizados durante uno de los exámenes de la asignatura (copiar o comunicarse con algún compañero, uso de teléfonos móviles, uso de relojes inteligentes, etc ...) será penalizado con una calificación de "suspenso" en el global de la asignatura del curso vigente.
Para asistir a un examen de cualquier bloque es imprescindible llevar un documento de identificación (DNI o tarjeta universidad) con una fotografía reciente y de buena calidad.
Calificación de "No evaluable"
Se obtendrá la calificación de “NO EVALUABLE” en los siguientes casos:
- No hay nota de prácticas de laboratorio (la asistencia a las clases de prácticas es obligatoria).
- Cuando el alumno no haya participado ninguna de las actividades de evaluación de uno de los bloques en que se divide la asignatura (exámenes y trabajo continuado).
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Evidencias de aprendizaje | 10% | 0 | 0 | 1, 2, 11, 5, 12, 17, 18, 19, 21, 25 |
| Examen Bloc 2 (2º parcial) | 35% | 0 | 0 | 11, 3, 7, 13, 14, 22, 23, 26 |
| Examen Bloque 1 (1er parcial) | 35% | 0 | 0 | 1, 11, 4, 6, 8, 9, 10, 21, 24, 26 |
| Prácticas | 20% | 0 | 0 | 1, 11, 5, 10, 15, 12, 16, 17, 19, 20, 21, 25, 28, 27 |
Bibliografía
Libro de texto:
- “Química General”. Ralph Petrucci, Wiliam Harwood, Geoffrei Herring. Prentice-Hall (Pearson) 10a Edició, 2011. ISBN: 9788483226803
http://www.ingebook.com.are.uab.cat/ib/NPcd/IB_Escritorio_Visualizar?cod_primaria=1000193&libro=6751
Otros libros de soporte:
- “Química”, Raymond Chang, Kenneth A. Goldsby. 11a Edició. Editor MacGraw Hill, 2013. ISBN 978-6071509284
- "Principios de Química", P. Atkins i L. Jones, Médica Panamericana, 3ª edició, 2006. ISBN 950-06-0080-3
- "Equilibrios iónicos y sus aplicaciones analíticas” Manuel Silva, José Barbosa. Ed. SINTESIS, 2002. ISBN: 9788497560252
Software
Ninguno