Guía docente de Química Física I (2911122)

Se recomienda haber cursado las materias del Módulo Básico.

Tener conocimientos adecuados sobre:

• Química
• Física
• Matemáticas

Introducción a la mecánica cuántica. Aplicación de la mecánica cuántica al estudio de sistemas modelo. Utilización de ordenadores para el estudio de átomos y moléculas.

Que el alumnado sea capaz de:

• Explicar los conceptos básicos de la Mecánica Cuántica
• Aplicar los conceptos básicos de la Mecánica Cuántica a sistemas sencillos.
• Aplicar los conceptos básicos de la Mecánica Cuántica en la descripción de átomos y moléculas.

Tema 1. Introducción a la Mecánica Cuántica.

• Cuantización de la Energía.
• Dualidad onda partícula.
• Principio de incertidumbre

Tema 2. Principios de la Mecánica Cuántica.

• Postulados de la Mecánica Cuántica.
• La función de onda.
• Operadores, autovalores y autofunciones. Superposición de estados y valores esperados.
• La ecuación de Schrödinger.

Tema 3. Mecánica cuántica de sistemas elementales.

• Partícula libre.
• Partícula en una caja monodimensional.
• Partícula en una caja tridimensional.
• Oscilador armónico unidimensional.
• El problema de dos partículas. Coordenadas internas.
• Vibraciones moleculares.
• Movimiento de rotación. Coordenadas esféricas.
• Rotor rígido de dos partículas. Rotación de moléculas diatómicas.

Tema 4. Átomos hidrogenoides.

• Ecuación de Schrödinger de un hidrogenoide. La ecuación radial. Niveles de energía.
• Orbitales. Orbitales reales.
• Números cuánticos, energía y momento angular.
• Espín del electrón.

Tema 5. Átomos polielectrónicos. Métodos aproximados.

• Átomo de helio. Métodos aproximados.
• Teorema de variaciones. Aproximación orbital.
• Principio de Pauli.
• Átomos multielectrónicos.
• Orbitales de Hartree-Fock. Método del campo autoconsistente.
• Momento angular orbital y de espín.
• Acoplamiento espín-órbita. Momento angular total.
• Espectros atómicos.

Tema 6. Estructura molecular. Moléculas diatómicas.

• La molécula-ión de hidrógeno. La aproximación de Born-Oppenheimer.
• Teoría de orbitales moleculares CLOA.
• Otros orbitales moleculares.
• Moléculas diatómicas homonucleares con más de un electrón.
• Moléculas diatómicas heteronucleares.
• Funciones de onda SCF y de Hartree-Fock para moléculas diatómicas.

Tema 7. Estructura molecular. Moléculas poliatómicas.

• Moléculas lineales.
• Moléculas no lineales
• El método de Hückel.
• Cálculo de propiedades moleculares.

Talleres:

• Movimiento ondulatorio y ecuaciones diferenciales.
• Radiación del cuerpo negro.
• Modelo de Bohr.

Seminarios: estudios de casos relacionados con la asignatura

Prácticas de Laboratorio:

• Espectroscopio-DVD.
• Serie de Balmer.

• I.N. Levine, “Fisicoquímica”, 5ª edición (vol. 1 y 2). McGraw Hill, Madrid (2004).
• P.W. Atkins y J. de Paula, “Química Física”, 8ª edición. Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires(2008). https://www.medicapanamericana.com/VisorEbookV2/Ebook/9789500694988#{%22Pagina%22:%22245%22,%22Vista%22:%22Indice%22,%22Busqueda%22:%22%22}
• T. Engel y P. Reid, “Química Física”, Pearson Education, Madrid (2006).

• I.N. Levine, “Química Cuántica”, 5º edición. Prentice Hall, Madrid (2001).
• D.A. McQuarrie. “Quantum Chemistry”. 2ª edición. University Science Books, Sausalito, California (2008).
• J.P. Lowe. “Quantum Chemistry”. 3ª edición. Elsevier, Boston (2006).
• J.B. Rusca, V. Branchadell Gallo, M. Moreno Ferrer y M. Sodupe Roure, “Química Cuántica : fundamentos y aplicaciones computacionales”, Síntesis, Madrid, (2002).
• R.G. Mortimer, “Mathematics for Physical Chemistry”, 4ª edición. Elsevier, San Diego-California (2013). [Recurso electrónico]: https://ebookcentral.proquest.com/lib/ugr/detail.action?docID=1211755 (Biblioteca UGR)

• http://www.shef.ac.uk/chemistry/orbitron/. “Orbitron”. Galería de orbitales atómicos y moleculares. Imágenes y representaciones de varios tipos de orbitales atómicos y moleculares. Animaciones.
• http://chemdex.org/. El directorio Sheffield WWW de Química. Numerosos enlaces a todo tipo de recursos de Química en la red.
• http://www.ingebook.com desde Biblioteca UGR. Se puede acceder a numerosos libros de todas las materias.
• Plataforma docente PRADO: https://prado.ugr.es, donde se puede encontrar toda la información y materiales de la asignatura.

• 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. 

Examen de todos los contenidos de la asignatura (100% calificación).

El sistema de calificaciones se expresará mediante calificación numérica de acuerdo con lo establecido en el art. 5 del R. D 1125/2003, de 5 de septiembre, por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y validez en el territorio nacional.de todos los contenidos de la asignatura (100% calificación).

Examen de todos los contenidos de la asignatura (100% calificación).

• Se contempla también la realización de una evaluación única final a la que podrán acogerse aquellos estudiantes que no puedan cumplir con el método de evaluación continua por motivos laborales, estado de salud, discapacidad o cualquier otra causa debidamente justificada que les impida seguir el régimen de evaluación continua.
• Esta evaluación final constará de una única prueba en la que se valorarán las competencias desarrolladas en la asignatura. Los contenidos a evaluar corresponderán al temario detallado de la asignatura.
• Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura,lo solicitará a la Directora del Departamento, quienes darán traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua. Transcurridos diez días sin que el estudiante haya recibido respuesta expresa y por escrito del Director del Departamento se entenderá que ésta ha sido desestimada. En caso de denegación, el estudiante podrá interponer, en el plazo de un mes, recurso de alzada ante el Rector, quién podrá delegar en el Decano o Director del Centro, agotando la vía administrativa.
• No obstante lo anterior, por causas excepcionales sobrevenidas y justificadas (motivos laborales, estado de salud, Discapacidad, programas de movilidad, representación o cualquier otra circunstancia análoga), podrá solicitarse la evaluación única final fuera de los citados plazos, bajo el mismo procedimiento administrativo.