Guía docente de Química Física (2201117)

Curso 2023/2024
Fecha de aprobación: 21/06/2023

Grado

Grado en Ingeniería Química

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Módulo

Formación Básica

Materia

Química

Curso

1

Semestre

2

Créditos

6

Tipo

Troncal

Profesorado

Teórico

  • María del Carmen Hernández Valladares. Grupo: A
  • Javier Ruiz Sanz. Grupo: B

Práctico

  • María del Mar García Mira Grupo: 2
  • María del Carmen Hernández Valladares Grupos: 1, 4 y 5
  • Isabel María Plaza Del Pino Grupo: 6
  • Daniel Polo Megías Grupo: 4
  • Javier Ruiz Sanz Grupos: 11, 3, 7 y 9
  • María del Carmen Salinas García Grupos: 10, 12 y 8

Tutorías

María del Carmen Hernández Valladares

Email
  • Viernes de 09:00 a 15:00 (Despacho)

Javier Ruiz Sanz

Email
  • Martes
    • 09:30 a 11:00 (Despacho)
    • 17:00 a 18:30 (Despacho)
  • Jueves
    • 09:30 a 11:00 (Despacho)
    • 17:00 a 18:30 (Despacho)

María del Mar García Mira

Email
  • Miércoles de 09:00 a 11:00 (Despacho)
  • Jueves de 10:00 a 12:00 (Despacho)
  • Viernes de 11:00 a 13:00 (Despacho)

Isabel María Plaza Del Pino

Email
  • Primer semestre
    • Miércoles de 10:00 a 11:00 (Despacho)
    • Jueves de 10:00 a 11:00 (Despacho)
    • Viernes de 10:00 a 13:00 (Despacho)
  • Segundo semestre
    • Lunes de 12:30 a 14:00 (Despacho)
    • Martes de 09:30 a 12:30 (Despacho)
    • Viernes de 12:30 a 14:00 (Despacho)

Daniel Polo Megías

Email
  • Jueves de 12:30 a 13:30 (Despacho)
  • Viernes de 12:30 a 13:30 (Despacho)

María del Carmen Salinas García

Email
  • Martes de 17:00 a 19:00 (Despacho)
  • Miércoles de 17:00 a 19:00 (Despacho)
  • Jueves de 17:00 a 19:00 (Despacho)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Ninguno, aparte de los ya establecidos por la Universidad para el ingreso de estudiantes al Grado. Se recomienda haber cursado la asignatura de Química en Bachillerato y/o tener los conocimientos propios de dicha asignatura.

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

Estados de agregación de la materia y sus propiedades: leyes de los gases, estado líquido, clasificación de los sólidos. Bases de termodinámica química: leyes y funciones termodinámicas, termoquímica. Equilibrios físicos: diagramas de fase, solubilidad. Equilibrios químicos: constantes de equilibrio, respuesta a cambios del sistema. Bases de cinética química: leyes de velocidad y mecanismos de reacción, catálisis.

Competencias

Competencias generales

  • CG01. Poseer y comprender los conocimientos fundamentales en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. 
  • CG02. Saber aplicar los conocimientos de Ingeniería Química al mundo profesional, incluyendo la capacidad de resolución de cuestiones y problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad y razonamiento crítico. 
  • CG03. Adquirir la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes dentro del área de la Ingeniería Química, así como de extraer conclusiones y reflexionar críticamente sobre las mismas. 
  • CG04. Saber transmitir de forma oral y escrita información, ideas, problemas y soluciones relacionados con la Ingeniería Química, a un público tanto especializado como no especializado. 
  • CG06. Capacidad de organizar y planificar 
  • CG08. Trabajo en equipo 
  • CG10. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica 

Competencias específicas

  • CE04. Capacidad para comprender y aplicar los principios de conocimientos básicos de la química general, química orgánica e inorgánica y sus aplicaciones en la ingeniería. 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Al finalizar esta asignatura el estudiante deberá:

  • Conocer las propiedades y estados de agregación de la materia y su relación con la estructura y propiedades atómico-moleculares.
  • Conocer los principios básicos de la termodinámica y poder predecir la espontaneidad de un proceso químico/físico y las variaciones energéticas que se producen en los mismos.
  • Comprender el concepto de equilibrio termodinámico y su aplicabilidad a equilibrios físicos y químicos.
  • Conocer los aspectos básicos de la cinética química.
  • Comprender el funcionamiento de los catalizadores y su importancia tecnológica.
  • Adquirir los hábitos y destrezas fundamentales para desenvolverse en un laboratorio de Química Física.

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

Tema 1. Estados de agregación de la materia I: Las propiedades de los gases.

  • Naturaleza de los gases. Leyes de los gases. Movimiento molecular. Desviación de la idealidad: gases reales.

Tema 2. Estados de agregación de la materia I: Líquidos y sólidos.

  • Introducción: Repaso a fuerzas intermoleculares. Estructura de los líquidos: Tensión superficial y viscosidad. Estructuras sólidas: Clasificación y propiedades.

Tema 3. Termodinámica I: Primera ley.

  • Introducción: Conceptos básicos. Capacidades caloríficas: Entalpía y energía interna. Termoquímica.

Tema 4. Termodinámica II: Segunda y tercera leyes.

  • Introducción. Entropía y segunda ley de la termodinámica. Cambios de entropía en el sistema. Entropía absoluta y tercera ley de la termodinámica. Cambios globales en la entropía. Energía libre.

Tema 5. Equilibrios Físicos.

  • Equilibrio y transiciones de fases. Descripción termodinámica de las disoluciones. Propiedades coligativas. Mezclas líquidas binarias: Destilación.

Tema 6. Equilibrios Químicos.

  • Introducción al equilibrio en reacciones químicas. Descripción termodinámica del equilibrio químico. Respuesta del equilibrio a los cambios en las condiciones.

Tema 7. Cinética Química.

  • Velocidades de reacción. Leyes de velocidad y orden de reacción. Integración de las ecuaciones de velocidad. Mecanismos de reacción. Dependencia de las velocidades de reacción con la temperatura. Teorías de velocidades de reacción. Catálisis.

Práctico

Seminarios/Talleres

  • Resolución de ejercicios y problemas numéricos relacionados con el temario teórico.

Prácticas de Laboratorio (es obligatoria la asistencia a todas las sesiones de prácticas de laboratorio)

  • Práctica 0. Aspectos básicos para el desarrollo de las prácticas de laboratorio de química física (Preparación de disoluciones, tratamiento de datos y representaciones gráficas, …).
  • Práctica 1. Medida de viscosidades.
  • Práctica 2. Medida calor de reacción.
  • Práctica 3. Medida de propiedad coligativa.
  • Práctica 4. Medida de cinética química.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • P. Atkins y L. Jones. Principios de Química, (3ª ed.). Ed. Panamericana, Buenos Aires, 2006.
  • R. H. Petrucci, W.S. Harwood y F.G. Herring. Química General, (8ª Ed.). Prentice Hall, Madrid, 2003.
  • T. Engel y P. Reid. Química Física. Ed. Pearson Educación, Madrid, 2006.
  • M. D. Reboiras. Química: La ciencia básica. Ed. Thomson, Madrid, 2005.

Bibliografía complementaria

  • P. Atkins y J. de Paula. Química Física, (8ª ed.). Ed. Panamericana, Buenos Aires, 2008.
  • I.N. Levine. Físico Química (5ª ed.). Ed. McGraw-Hill, Madrid, 2004.
  • J.M. Smith, H.C. Van Ness, M.M. Abbott y M.T. Swihart. Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química, (8ª ed.). Ed. McGraw-Hill, Madrid, 2020.
  • P.W.Atkins. The elements of Physical Chemistry, (5ª ed). Ed. Oxford University Press, Oxford, 2009.
  • J.J. Ruiz, J.M. Rodríguez, E. Muñoz y J.M. Sevilla. Curso experimental en Química Física. Ed. Síntesis, Madrid, 2003.

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01. Lección magistral/expositiva 
  • MD02. Resolución de problemas y estudio de casos prácticos o visitas a industrias 
  • MD03. Prácticas de laboratorio o de campo 
  • MD05. Realización de trabajos o informes de prácticas 

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

Evaluación ordinaria

La calificación global responderá a la suma ponderada de las puntuaciones obtenidas de los diferentes aspectos y actividades que se indican a continuación:

  • Examen escrito: 70% (se evalúan las competencias CG01, CG02, CG04 y CE4)
  • Prácticas de laboratorio (asistencia y adquisición de habilidades, examen y/o cuaderno de laboratorio): 15% (se evalúan las competencias CG02, CG03, CG06, CG08, CG10 y CE4). La no asistencia a cualquiera de las sesiones de prácticas de laboratorio supondrá un cero en el 15% de la calificación global, en el caso de que no sea debidamente justificada.
  • Participación en actividades (seminarios, exposiciones, resolución de problemas, cuaderno …): 15% (se evalúan las competencias CG02, CG04, CG06, CG08, CG10 y CE4)

En el examen escrito se deberá obtener una calificación mínima de 4 sobre 10 para aprobar la asignatura.

En caso de que no se supere el umbral establecido en el examen escrito, la asignatura estará suspensa y la calificación final será la media ponderada de las actividades hasta un máximo de 4 puntos sobre 10.

Evaluación extraordinaria

Constará de dos pruebas escritas:

  • Una correspondiente a los contenidos del temario general de la asignatura y que constituirá el 85% de la calificación final. Se deberá obtener una calificación mínima de 4 sobre 10 para aprobar la asignatura.
  • Una prueba escrita específica sobre las prácticas de laboratorio que constituirá el 15% de la calificación.

La calificación final de la asignatura será una media ponderada de las notas obtenidas en las pruebas escritas de los contenidos del temario general (85%) y las prácticas (15%).

En caso de que no se supere el umbral establecido en el examen escrito, la asignatura estará suspensa y la calificación final será la media ponderada de las actividades hasta un máximo de 4 puntos sobre 10.

Evaluación única final

La evaluación única final, para aquellos estudiantes que la soliciten según lo establecido en la “Normativa de evaluación y de calificación de los estudios de la Universidad de Granada”, constará de un único examen final escrito. Este examen constituirá el 85% de la calificación final, quedando de la misma forma el restante 15% correspondiente a prácticas de laboratorio. En caso de no asistencia a las sesiones de prácticas de laboratorio, ese 15% se evaluará mediante un examen específico de prácticas, que se realizará junto al examen final escrito.

Información adicional

Se utilizará la plataforma de apoyo a la docencia Prado de la Universidad de Granada fundamentalmente como medio de comunicación entre profesorado y estudiantado y transmisión de información, tanto sobre las diferentes actividades propuestas a lo largo del curso, como de contenidos relacionados con la asignatura y otros asuntos de interés.