Guía docente de Ciencia de los Materiales (2911139)

Curso 2024/2025
Fecha de aprobación:
Departamento de Química Inorgánica: 26/06/2024
Departamento de Química Orgánica: 25/06/2024

Grado

Grado en Química

Rama

Ciencias

Módulo

Complementos de Química

Materia

Ciencias de los Materiales

Year of study

4

Semestre

2

ECTS Credits

6

Tipo

Obligatoria

Profesorado

Teórico

  • Antonio Jesús Fernández Vargas. Grupo: B
  • Natividad Gálvez Rodríguez. Grupo: A
  • Alicia Megía Fernández. Grupo: A
  • Sergio Morales Torres. Grupo: B

Práctico

  • Natividad Gálvez Rodríguez Grupos: 1, 2, 3 y 4
  • Rafael García Uceda Fernández Grupo: 7
  • Fernando Hernández Mateo Grupo: 5
  • Lidia Hortigüela Váquez Grupo: 8
  • Francisco José Maldonado Hodar Grupos: 7 y 8
  • Álvaro Martínez Pinel Grupo: 6
  • Alicia Megía Fernández Grupos: 1, 2, 3 y 4
  • Sergio Morales Torres Grupos: 5, 6, 7 y 8
  • José Luis Páez Castañeda Grupo: 8

Tutorías

Antonio Jesús Fernández Vargas

Email
  • Lunes de 10:00 a 12:00 (Despacho Profesor)
  • Martes de 10:00 a 12:00
  • Miércoles de 10:00 a 12:00 (Despacho Profesor)

Natividad Gálvez Rodríguez

Email
  • Martes de 10:00 a 13:00 (Qi-Ciencias (Q1), Despacho 7)
  • Miércoles de 11:00 a 14:00 (Qi-Ciencias (Q1), Despacho 7)

Alicia Megía Fernández

Email
  • Miércoles de 10:00 a 13:00
  • Viernes de 10:00 a 13:00

Sergio Morales Torres

Email
  • Martes de 11:30 a 14:00 (Qi-Ciencias (Q2), Despacho 9, Q.Gral)

Rafael García Uceda Fernández

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Fernando Hernández Mateo

Email
  • Lunes de 17:00 a 19:00 (Despacho del Profesor)
  • Miércoles de 17:00 a 19:00 (Despacho del Profesor)

Lidia Hortigüela Váquez

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Francisco José Maldonado Hodar

Email
  • Lunes de 12:00 a 14:00 (Qi-Ciencias (Q2), Despacho 14, Q.Gral)
  • Miércoles de 12:00 a 14:00 (Qi-Ciencias (Q2), Despacho 14, Q.Gral)
  • Viernes de 12:00 a 14:00 (Qi-Ciencias (Q2), Despacho 14, Q.Gral)

Álvaro Martínez Pinel

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

José Luis Páez Castañeda

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

  • Tener conocimientos adecuados de Química General.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

Estudio de los materiales orgánicos e inorgánicos de interés tecnológico: materiales metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos. Materiales avanzados orgánicos e inorgánicos (nanomateriales, biomateriales, materiales porosos...). Propiedades y aplicaciones de los materiales: propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas y magnéticas. Caracterización práctica de la estructura y las propiedades mecánicas de los materiales.

Competencias

Competencias Generales

  • CG01. El alumno deberá adquirir la capacidad de analizar y sintetizar 
  • CG02. El alumno deberá adquirir la capacidad de organizar y planificar 
  • CG03. El alumno deberá adquirir la capacidad de comunicarse de forma oral y escrita en la lengua oficial del Grado 
  • CG08. El alumno deberá adquirir la capacidad de trabajar en equipo 
  • CG09. El alumno deberá adquirir la capacidad de razonar críticamente 

Competencias Específicas

  • CE01. El alumno deberá saber o conocer los aspectos principales de terminología química, nomenclatura, convenios y unidades 
  • CE03. El alumno deberá saber o conocer las características de los diferentes estados de la materia y las teorías empleadas para describirlos 
  • CE08. El alumno deberá saber o conocer el estudio de los elementos químicos y sus compuestos. La obtención, estructura y reactividad 
  • CE13. El alumno deberá saber o conocer la relación entre propiedades macroscópicas y propiedades de átomos y moléculas individuales: incluyendo macromoléculas, polímeros, coloides y otros materiales 
  • CE17. El alumno deberá saber o conocer la estructura, propiedades y aplicaciones de distintos materiales 
  • CE25. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de evaluar e interpretar datos e información Química 
  • CE27. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de aplicar conocimientos químicos adquiridos a la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados 
  • CE29. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de presentar, tanto de forma escrita como oral, material y argumentación científica a una audiencia especializada 
  • CE30. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de utilizar razonadamente las herramientas matemáticas e informáticas para trabajar con datos químicos 
  • CE42. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de discriminar entre los diferentes materiales y escoger los más idóneos de acuerdo a sus prestaciones y a las propiedades fisicoquímicas requeridas tecnológicamente 
  • CE46. El alumno deberá saber o conocer los fundamentos o principios de otras disciplinas necesarios para las distintas áreas de la Química. 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Al finalizar esta materia el alumnado deberá:

  • Adquirir los conocimientos adecuados referentes a los principales materiales de interés tecnológico: materiales poliméricos, metálicos, cerámicos, compuestos y nanomateriales.
  • Conocer la estructura, función, propiedades y aplicabilidad de los diferentes materiales Identificar aquellas propiedades de los materiales que agregan valor tecnológico e industrial y relacionarlas con el fundamento químico-físico de las mismas y con su estructura.
  • Caracterizar correctamente los materiales de interés tecnológico e industrial
  • Discriminar entre los diferentes materiales y escoger los más idóneos de acuerdo a las prestaciones requeridas tecnológicamente.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

  • Tema 1. Introducción a la Ciencia de los Materiales (a)
  • Tema 2. Sólidos Cristalinos (a)
  • Tema 3. Propiedades mecánicas de los materiales (a)
  • Tema 4. Diagramas de fase (a)
  • Tema 5. Metales (I): aleaciones férreas (a)
  • Tema 6. Metales (II): aleaciones no férreas (a)
  • Tema 7. Materiales cerámicos (a)
  • Tema 8. Materiales compuestos (a)
  • Tema 9. Introducción a la Química de los polímeros y polímeros naturales (b)
  • Tema 10. Relación entre estructura química y propiedades de los polímeros (b)
  • Tema 11. Polímeros de condensación (b)
  • Tema 12. Polímeros de adición radicalaria (b)
  • Tema 13. Polímeros de adición iónica (b)
  • Tema 14. Polímeros por coordinación (b)
  • Tema 15. Copolímeros, funcionalización y técnicas de polimerización. (b)

Práctico

Seminarios/Talleres

  • Propiedades mecánicas.
  • Diagramas de fases
  • Sólidos cristalinos
  • Diagramas TTT.

Prácticas de Laboratorio

  • Práctica 1. Ensayos de esfuerzo-deformación, y dureza.
  • Práctica 2. Síntesis del polimetacrilato de metilo y síntesis de espuma de poliuretano.
  • Práctica 3. Síntesis del nailon 6,6 y síntesis de polímero slime. Impresora 3D.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

Temas del 1 al 8:

  • Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de los Materiales. W.F. Smith, J. Hashemi. Mc Graw Hill, 5º Ed. 2014.
  • Ciencia e Ingeniería de Materiales. W.D. Callister, D.G. Rethwisch, Reverté, 2º Ed. 2016.
  • J.M. Montes, F.G. Cuevas, J.Cintas. Ciencia en Ingeniera de Materiales. Paraninfo. 1ª Ed. 2014.
  • Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros. J.F. Shackelford. Pearson, 7º Ed. 2010.
  • Ciencia e Ingeniería de los Materiales. D.R. Askeland. Paraninfo, 2001.
  • Physical Properties of Materials, Mary A. White, CRC Press, Third Edition, 2019.

Temas del 9 al 15:

  • Malcolm P. Stevens. “Polymer Chemistry. An Introduction”. 3er Edition. Ed. Oxford University Press. 1999.
  • Raimond B. Seymour and Charles E. Carraher, Jr. “Introducción a la Química de los Polímeros” 2 Edición en Español. Ed. Reverté, S. A.. 2002.
  • Eduardo Primo Yúfera. “Química Orgánica Básica y Aplicada. De la molécula a la Industria”. Ed. Reverté, S. A. 1995.
  • W. F. Su, “Principles of Polymer Design and Synthesis” Springer, 2013
  • A. Ravve, “Principles of Polymer Chemistry” Springer, 2012
  • George Odian. “Principles of Polymerization”. 4th Edition. Ed. John Wiley & Sons. 2004.
  • Robert J. Young, Peter A. Lovell. “Introduction to Polymers”. 3rd Edition. Ed. CRC Press, 2011.

Bibliografía complementaria

  • Ciencia de materiales para ingenieros. J.F. Shackelford, Prentice Hall International , 1995
  • Introducción a la Metalurgia Física. Avner, S.H. Mc Graw Hill. 1988
  • Ciencia de Materiales P.L. Mangonon. Pearson, 2001

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01. Lección magistral/expositiva. 
  • MD02. Resolución de problemas y estudios de casos prácticos. 
  • MD03. Prácticas de laboratorio. 
  • MD06. Seminarios. 
  • MD08. Realización de trabajos en grupo. 
  • MD09. Realización de trabajos individuales. 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación Ordinaria

La evaluación se realizará a partir de:

  • SE1, Prueba escrita: 70%
    • Evaluación de los contenidos teóricos de la asignatura correspondientes a los Bloques A (Inorgánica) y B (Orgánica). Cada Bloque es evaluado por su propio examen y para hacer media entre ambos, será necesario la obtención de una nota mínima de 4 sobre 10 en cada uno de ellos.
  • SE2, SE3: Actividades y trabajos individuales y/o en grupo del alumno y/o pruebas intermedias:10%
    • Entrega de trabajos o actividades sobre la materia teórica.
    • Originalidad del trabajo, claridad en la exposición de las ideas, corrección de los contenidos en el contexto del tema.
    • Pruebas intermedias sobre cada tema o bloque de temas que se realizarán de forma presencial (escrita) o virtual (PRADO o cualquier otra plataforma autorizada por la UGR).
  • SE3, Prácticas: 20% (Examen teórico y/o práctico)
    • Seminarios de ejercicios y problemas: Se realizarán en grupos reducidos y tienen carácter obligatorio.
    • Prácticas de laboratorio: Se realizarán en grupos reducidos y tienen carácter obligatorio.
    • El alumno que falte sin causa justificada a alguna sesión de prácticas y/o seminarios estará suspenso en esta parte de la asignatura.
    • Evaluación de los contenidos prácticos de la asignatura.

Teniendo en cuenta la Normativa de Evaluación y de Calificación de los Estudiantes de la UGR (http://secretariageneral.ugr.es/bougr/pages/bougr112/_doc/examenes/!), como la asignatura contempla un examen final que supone el 70% del total de la ponderación de la calificación final de la asignatura, si el estudiante decidiera no realizarlo, figurará en el acta con la anotación de "No presentado".

Evaluación Extraordinaria

  • Examen final con preguntas de teoría (80%) y de prácticas/seminarios (20%) relativas a la materia impartida en clase.
  • Aquella persona que no haya hecho las prácticas deberá hacer un examen que incluirá una parte práctica (en el laboratorio) y otra teórica.

Evaluación única final

De acuerdo con el artículo 8 de la Normativa de evaluación y de calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada (BOUGR núm. 112, de 9 de noviembre de 2016), aquellos alumnos que aleguen y acrediten alguna razón que les impida seguir el sistema de evaluación continua podrán solicitar que su evaluación se realice mediante el sistema de evaluación única final. Dicha solicitud deberá realizarse a través del procedimiento electrónico durante las 2 primeras semanas de clase o las 2 semanas siguientes a la formalización de matrícula y se dirigirá al director del Departamento de Química Orgánica o de Química Inorgánica. Por causas excepcionales sobrevenidas la solicitud podrá realizarse fuera de plazo.

Las pruebas que formarán parte de dicho proceso de evaluación son las siguientes:

Prueba relativa a las prácticas de laboratorio. Se evaluarán los conocimientos adquiridos sobre el temario práctico y/o la destreza para realizar en el laboratorio algunos de los experimentos contenidos en dicho temario.

Examen escrito sobre los contenidos de teoría y seminarios correspondientes al temario de toda la asignatura.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN. Para poder optar a aprobar la asignatura y que se aplique el baremo detallado más abajo, será necesario alcanzar una calificación superior o igual a 5 en el examen escrito de teoría y seminarios y en la prueba relativa a las prácticas de laboratorio.

PORCENTAJE SOBRE LA CALIFICACIÓN FINAL: Contenidos de teoría y seminarios: 80% Prácticas de laboratorio: 20%."

Información adicional

El alumno deberá:

  • Clasificar los compuestos y elementos químicos para su aplicación y uso como materiales.
  • Conocer los diferentes tipos y propiedades de materiales de interés tecnológico: metálicos, semiconductores, cerámicos, poliméricos, biopolímeros, nanomateriales y compuestos.
  • Conocer las técnicas básicas de caracterización de sólidos, tanto físico-químicas como ingenieriles.
  • Correlacionar sus características físico-químicas (enlace y estructura, fundamentalmente) con sus propiedades ingenieriles.
  • Conocer los métodos generales de producción de los diferentes materiales.

Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado.