Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
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2502444 Química | OB | 2 | 2 |
Puede consutarlo a través de este enlace. Para consultar el idioma necesitará introducir el CÓDIGO de la asignatura. Tenga en cuenta que la información es provisional hasta el 30 de noviembre del 2023.
La docencia, incluyendo los materiales entregados a los estudiantes, será en inglés, y por lo tanto, se necesitan buenas habilidades de comprensión y comunicación en esta lengua. Los materiales de evaluación escritos, incluidos los exámenes y los informes de laboratorio, se pueden entregar en catalán y español y, por supuesto, en inglés.
Sólo los estudiantes que han superado la asignatura "Fundamentos de Química I" pueden realizar la asignatura de" Espectroscopia".
El curso asume que el estudiante tiene conocimientos prácticos de química cuántica; por lo tanto, es muy recomendable haber cursado (y preferiblemente aprobado) la asignatura de "Química Cuántica".
La espectroscopia se basa en el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, y en cómo esta interacción se puede utilizar para obtener información estructural sobre esta última. En primer lugar, se presentarán los fundamentos teóricos que explican la interacción entre la radiación y la materia y que predicen la forma estructurada de los espectros, basándose en conocimientos de la química cuántica. Se discutirá la radiación láser, ya que su uso es omnipresente en las técnicas espectroscópicas actuales. Se hará un enfoque específico de la simetría molecular y de la aplicación de la Teoría de Grupos en simetría como herramienta para entender las características de ciertos espectros de moléculas poliatómicas. Se discutirán diferentes técnicas espectroscópicas de absorción, emisión y dispersión Raman (esto es, rotacional, vibracional, y electrónica) como también de resonancia magnética de espín (esto es, resonancia magnética nuclear). Para cada tipo, se relacionará el espectro correspondiente con los parámetros estructurales de las molécula en cuestión.
Objetivos específicos de la asignatura:
Teoría:
1. Introducción a la espectroscopia.
Naturaleza de la radiación electromagnética. Espectro electromagnético. Técnicas espectroscópicas. Espectroscopia FT. Ancho de línea espectral. Intensidad de las líneas espectrales. Reglas de selección. Espectroscopia Raman. Ejemplo: Espectroscopia rotacional de moléculas diatómicas. Láseres.
2. Simetría molecular.
Elementos y operaciones de simetría. Grupos puntuales de simetría (GPS). Determinación sistemática de GPS para moléculas. Representaciones de grupos. Representaciones reducibles e ireducibles. Tablas de caracteres.
3. Espectroscopia vibracional.
Vibración de moléculas diatómicas: El modelo del oscilador armónico y la anharmonicidad; energía de disociación. Vibración de moléculas poliatómicas: modos normales de vibración; tipo de modos normales; simetría de los modos normales; reglas de selección de moléculas poliatómicas y regla de exclusión mutua.
4. Espectroscopia electrónica.
Espectroscopia atómica: términos atómicos espectrales y reglas de selección. Espectroscopia electrónica de moléculas diatómicas: estructura vibracional y espectros vibrónicos; Principio de Franck-Condon. Espectroscopia electrónica de moléculas poliatómicas: consideraciones de simetría. Fluorescencia y fosforescencia. Espectroscopia de fotoelectrones; UPS y XPS.
5. Espectroscopia de resonancia magnética.
Spin nuclear y electrónico. Interacción con un campo magnético. Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN). Niveles de energía y reglas de selección.Apantallamiento nuclear. Desplzamiento Químico. Acoplamiento spin-spin. Otras espectroscopias de RM.
Prácticas de laboratorio:
Se realizarán un total de 3 sesiones de 4 horas cada una, cuyos contenidos serán:
Sesión 1: Simulación de espectros vibracionales
Sesión 2: Simulación de espectros electrónicos
Sesión 3: Simulación de espectros de RMN
A lo largo de las prácticas se tendrán que realizar cálculos y simulaciones de los espectros de moléculas, y comprender y analizar los resultados obtenidos, relacionándolos con la materia vista en las sesiones de teoría. El objetivo final de las prácticas es analizar una molécula caso de acuerdo a sus propiedades espectroscópicas.
El desarrollo es el siguiente. Las (ca.) dos primeras horas se dedican a cálculos relacionados con la simulación de espectros correspondientes a cada sesión (vibracional, electrónica, 1H-NMR) para unas moléculas específicas siguiendo las instrucciones de los guiones. Se les entrega un informe que tendrán que cumplimentar y contestar, y que les sirve para valorar el nivel de comprensión de las tareas realizadas y de la calidad del trabajo. Las dos últimas horas se dedican a la molécula caso, donde se simularán las propiedades de la espectroscopia correspondiente a la sesión, de acuerdo con lo realizado y aprendido anteriormente. También servirán para discutir, organizar la información y preparar la presentación, aprovechando que los docentes estarán en el laboratorio para ayudarles en cualquier duda.
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.
Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
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Tipo: Dirigidas | |||
Clases de Resolución de Problemas | 12 | 0,48 | 2, 3, 5, 4, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 18, 20, 19, 21, 16, 22 |
Clases de Teoria | 27 | 1,08 | 2, 3, 4, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 15, 18, 20, 19, 22 |
Prácticas de Laboratorio | 20 | 0,8 | 1, 2, 5, 4, 6, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 20, 19, 21, 16, 22, 23 |
Tipo: Supervisadas | |||
Preparación del Caso | 10 | 0,4 | 1, 2, 3, 5, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 20, 19, 21, 16, 22, 23 |
Tipo: Autónomas | |||
Estudio personal | 50 | 2 | 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 18, 20, 19, 21, 16, 22 |
Preparación de las evidencias | 5 | 0,2 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 17, 18, 20, 19, 21, 22, 23 |
Resolución de Problemas | 18 | 0,72 | 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 17, 18, 20, 19, 21, 16, 22 |
La evaluación puede basarse en una modalidad de evaluación continuada o, por aquel alumnado que se haya acogido a ella, en una modalidad de evaluación única.
La modalidad de evaluación continua incluye los siguientes elementos:
1. Exámenes parciales: Se realizarán dos exámenes parciales escritos. Se requiere una nota media mínima de 5/10 (y una nota mínima de 4 en cada parcial) para promediar con el resto de actividades de evaluación de la asignatura (60%).
2. Prácticas de laboratorio: Se resolverá un "caso" determinado, en grupos de 4 personas. El alumnado deberá trabajar y analizar, utilizando software de química cuántica y bases de datos espectroscópicas, las propiedades espectroscópicas de las moléculas propuestas. Deberán presentar la molécula caso en una exposición oral corta y responder a las preguntas de los docentes. La nota reflejará tanto la calidad de los resultados como la presentación y las respuestas individuales del alumnado (25%).
3. Evidencias: Se propondrán unas pruebas de tipo test que se resolverán online a través del aula Moodle que se realizarán a lo largo del curso (15%).
Se programará un examen de recuperación para el alumnado que no haya obtenido una nota mínima de 4/10 en los exámenes parciales. Sólo será necesario recuperar el parcial (o parciales) con la nota inferior a 4/10. Los estudiantes que deseen mejorar su nota pueden realizar el examen final de recuperación, pero al hacerlo renuncian a la calificación obtenida en los exámenes parciales y asumen la calificación del examen final.
En la modalidad de evaluación continua, para aprobar la asignatura, el alumnado debe conseguir una competencia suficiente en los aspectos prácticos y teóricos de la asignatura. La calificación final se obtendrá de la media ponderada de las notas de los exámenes parciales, prácticas y evidencias. Es necesario que las calificaciones de las partes teórica (1) y práctica (2) sean iguales o superiores a 5/10 cada una. La asignatura de Espectroscopía se supera con una calificación total de 5/10.
La modalidad de evaluación única (sólo para aquel alumnado que se haya acogido a ella) consistirá en:
1. Examen final escrito, equivalente a los exámenes primer y segundo parcial, que se realizará el mismo día que se haga el segundo parcial en la modalidad de evaluación continua. Se requiere una nota mínima de 5/10 para promediar con las prácticas de laboratorio (75%).
2. Prácticas de laboratorio. La parte de prácticas de laboratorio será idéntico a los de la evaluación continua, es decir, realización de las prácticas según el calendario establecido, y presentación de la molécula caso el día que corresponda (25%).
Se programará un examen de recuperación para el alumnado que no haya obtenido una nota mínima de 5/10 en el examen final, que se realizará el mismo día que se haga el examen de recuperación en la modalidad de evaluación continua. Se deberá obtener una nota mínima de 5/10 para promediar con las prácticas de laboratorio.
En la modalidad de evaluación única, para aprobar la asignatura, el alumnado debe conseguir una competencia suficiente en los aspectos prácticos y teóricos de la asignatura. La calificación final se obtendrá de la media ponderada de las notas del examen final y de las prácticas de laboratorio. Es necesario que las calificaciones de las partes teórica (1) y práctica (2) sean iguales o superiores a 5/10 cada una. La asignatura de Espectroscopia se supera con una calificación total de 5/10.
Un estudiante será considerado como "no evaluable" si no se presenta al 66% de los ítems de evaluación propuestos.
ADVERTENCIA IMPORTANTE SOBRE LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO:
La asistencia a las prácticas de laboratorio es obligatoria y aquel alumnado que no asista a alguna sesión de éstas sin motivo no superará la asignatura.
Cualquier estudiante que esté involucrado en un incidente que pueda tener consecuencias graves en materia de seguridad puede ser expulsado del laboratorio y suspender la asignatura.
Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
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Evidencias | 15% | 2 | 0,08 | 2, 6, 7, 8, 11, 12, 14, 17, 18, 20, 19, 21, 16, 22 |
Examen Final | 60% | 3 | 0,12 | 2, 3, 7, 8, 11, 12, 14, 17, 18, 20, 19, 21, 16, 22 |
Examenes Parciales | 60% | 3 | 0,12 | 2, 3, 7, 8, 11, 12, 14, 17, 18, 20, 19, 21, 16, 22 |
Prácticas de laboratorio | 25% | 0 | 0 | 1, 2, 3, 5, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 17, 20, 19, 21, 16, 22, 23 |
Llibros de Texto Bàsicos:
Llibros de Texto Especialitzados:
Las prácticas de laboratorio se llevarán a cabo con el programa Gaussian16 por los cálculos y Gausview6 para la construcción y visualización de moléculas.