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Inicio / Estudios / Grado en Ingeniería Química Industrial / Plan de Estudios

Guía Docente

QUÍMICA FÍSICA

Curso 2024-25

  • Presencial

1. Descripción General

Nombre: QUÍMICA FÍSICA

Código: 509101007

Carácter: Obligatoria

ECTS: 6

Unidad Temporal: Cuatrimestral

Despliegue Temporal: Curso 1º - Segundo cuatrimestre

Menciones/Especialidades:

Lengua en la que se imparte: Castellano

Carácter: Presencial

2. Datos del profesorado

3. Competencias y resultados del aprendizaje

3.1. Competencias básicas del plan de estudios asociadas a la asignatura

[CB1 ]. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio

[CB2 ]. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio

[CB3 ]. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética

3.2. Competencias generales del plan de estudios asociadas a la asignatura

[CG6 ]. Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.

[CG7 ]. Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.

3.3. Competencias específicas del plan de estudios asociadas a la asignatura

[CE25 ]. Aplicar las leyes de la termodinámica a los procesos con reacción química. Conocer métodos de estimación de propiedades físico-químicas y de equilibrio de fases. Comprender los fundamentos de la electroquímica y sus aplicaciones. Conocer los principios básicos de química de superficies.

Competencias específicas de la asignatura (para aquellas asignaturas optativas que las tengan)

Aplicar las leyes de la termodinámica a los procesos con reacción química. Conocer métodos de estimación de propiedades físico-químicas y de equilibrio de fases. Comprender los fundamentos de la electroquímica y sus aplicaciones. Conocer los principios básicos de química de superficies.

3.4. Competencias transversales del plan de estudios asociadas a la asignatura

[CT2 ]. Trabajar en equipo.

[CT6 ]. Aplicar criterios éticos y de sostenibilidad en la toma de decisiones.

[CT7 ]. Diseñar y emprender proyectos innovadores.

3.5. Resultados del aprendizaje de la asignatura

Poder llegar a comprender las posibilidades de la Química Física para transformar empresas o llegar a crear nuevas empresas.

4. Contenidos

4.1 Contenidos del plan de estudios asociados a la asignatura

Termodinámica de las reacciones químicas. Estado y equilibrio: ecuaciones de estado. Equilibrio de fases. Modelos teóricos en cinética química. Electroquímica. Introducción a los fenómenos de superficie.

4.2. Programa de teoría

Unidades didácticas

Temas

TERMODINÁMICA QUÍMICA

Tema 1. Introducción a la Termodinámica.
Tema 2. Primer principio de la Termodinámica.
Tema 3. Termoquímica.
Tema 4. Segundo y Tercer Principio de la Termodinámica.
Tema 5. Potencial Químico. Actividad y Fugacidad.

Electroquímica

Tema 1. Disoluciones de Electrolitos
Tema 2. Equilibrio Electroquímico.
Tema 3. Electroquímica en la Industria.

Química de Superficies

Tema 1. Fenómenos de Superficie
Tema 2. Coloides.

Equilibrio químico

Tema 1. Condiciones del equilibrio termodinámico. Equilibrio material.
Tema 2. Características del Equilibrio Químico
Tema 3. Energía libre y constante de equilibrio.
Tema 4. Variables que afectan el equilibrio químico.
Tema 5. Reacciones acopladas.

Equilibrio de Fase

Tema 1. Diagrama de fases de sustancias puras.
Tema 2. La regla de las fases.
Tema 3. Descripción termodinámica del equilibrio de fases de 1 solo componente.
Tema 4. Equilibrio de fases de sistemas de varios componentes.
Tema 5. Disoluciones ideales y disoluciones diluidas ideales.
Tema 6. Propiedades coligativas de mezclas
Tema 7. Diagrama de fases de mezclas.

Cinética Química.

Tema 1. Velocidad de reacción.
Tema 2. Métodos experimentales de determinación de la cinética de
Tema 3. Ecuaciones integradas de velocidad.
Tema 4. Determinación del orden de una reacción química.
Tema 5. Reacciones complejas.
Tema 6. Variación de la velocidad de reacción con la temperatura:
Ecuación de Arrhenius.
Tema 7. Reacciones en cadena.

Catálisis

Tema 1. Mecanismo de catálisis
Tema 2. Catálisis homogénea.
Tema 3. Catálisis heterogénea.

4.3. Programa de prácticas

Nombre

Descripción

Practicas

1. Calor de reacción 2. Determinación de densidades de mezclas 3. Valoración conductimétrica de un ácido fuerte con una base fuerte 4. Comprobación y aplicabilidad de la ley de Lambert-Beer

Prevencion de riesgos

La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.

4.4. Programa de teoría en inglés

Unidades didácticas

Temas

Chemical Thermodynamics

1. Themodynamics: Introduction
2. The first law
3. Thermochemistry
4. The second and the third laws
5. Chemical potential. Activity and fugacity.

Electrochemistry

1. Electrolytes
2. Electrochemical equilibrium
3. Industrial electrochemistry

Chemistry on surfaces

1. Surface fenomena
2. Colloids

Chemical Equilibrium

1. Thermodynamic equilibrium conditions.
2. Chemical equilibrium characteristics
3. Free energy and equilibrium constant
4. Variable influencing the chemical equilibrium
5. Consecutive reactions

Phase equilibrium

1. Phase diagram of pure materials
2. The phase rule
3. Thermodynamic description of one component systems
4. Phase equilibrium in several component systems
5. Ideal solutions and dilute ideal solutions
6. Colligative properties of mixtures
7. Phase diagram of mixtures

Chemical Kinetics

1. Reaction rate
2. Experimental methods to get the reaction rate
3. Integral equation of the reaction rate
4. Reaction order and experimental determination
5. Complex reactions
6. Temperature dependence of the reaction rates. Arrhenius equation
7. Chain reactions

Catalysis

!. Catalysis: mechanisms
2. Homogeneous catalysis
3. Heterogeneous catalysis

4.5. Observaciones

5. Actividades formativas

Denominación

Descripción

Horas

Presencialidad

Denominación

Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.

Descripción

Clases de teoria asociadas a los diferentes temas del curso

Horas

46

Presencialidad

100

Denominación

Clase en laboratorio: prácticas.

Descripción

Resolución de problemas asociados a la teoría.

Horas

12

Presencialidad

100

Denominación

Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).

Descripción

Examen parciales de la asignatura

Horas

2

Presencialidad

100

Denominación

Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).

Descripción

Examen final de la asignatura

Horas

4

Presencialidad

100

Denominación

Tutorías.

Descripción

Tutorias individuales de los alumnos

Horas

2

Presencialidad

100

Denominación

Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.

Descripción

Estudio individual de los estudiantes

Horas

114

Presencialidad

0

6. Sistema de evaluación

6.1. Sistema de evaluación continua

Denominación

Descripción y criterios de evaluación

Ponderación

Denominación

Pruebas escritas oficiales: Se evaluará especialmente el aprendizaje individual por parte del alumno de los contenidos específicos disciplinares abordados.

Descripción y criterios de evaluación

Constará de dos exámenes parciales eliminables a lo largo del curso, y un examen final de la asignatura. En dichos exámenes se abordarán aspectos tanto teóricos como teórico-prácticos, con una ponderación del 50% de la parte de teoría y un 50% los problemas

Cuestiones teóricas y/o teórico-prácticas:

Cada examen escrito constará tanto cuestiones teóricas (conceptos, definiciones, etc.), como cuestiones teórico-prácticas relacionadas con la aplicación de los conocimientos teóricos

Problemas:

Problemas de media o larga extensión. Se evalúa principalmente la capacidad de aplicar conocimientos a la práctica y la capacidad de análisis

Ponderación

80 %

Denominación

Evaluación por el profesor, Autoevaluación y Coevaluación (evaluación por compañeros) mediante criterios de calidad desarrollados (rúbricas) de informes de laboratorio, problemas propuestos, actividades de Aprendizaje Cooperativo, etc.

Descripción y criterios de evaluación

Evaluación de los aspectos teórico-prácticos al final de cada tema (15%), junto con la evaluación de los informes de prácticas de laboratorio realizados a lo largo de la asignatura (5%)

Ponderación

20 %

6.2. Sistema de evaluación final

Denominación

Descripción y criterios de evaluación

Ponderación

Denominación

Sistema de evaluación final: prueba única sobre contenidos teóricos, aplicados y/o aspectos prácticos de la asignatura

Descripción y criterios de evaluación

Constará de dos exámenes, cada uno correspondiente a los dos parciales eliminables a lo largo del curso, En dichos exámenes se abordarán aspectos tanto teóricos como teórico-prácticos, con una ponderación del 50% de la parte de teoría y un 50% en los problemas

Cuestiones teóricas y/o teórico-prácticas:

Cada examen escrito constará tanto cuestiones teóricas (conceptos, definiciones, etc.), como cuestiones teórico-prácticas relacionadas con la aplicación de los conocimientos teóricos

Problemas:

Problemas de media o larga extensión. Se evalúa principalmente la capacidad de aplicar conocimientos a la práctica y la capacidad de análisis

Los alumnos deberán de presentarse únicamente al parcial que no haya superado durante el proceso de evaluación contínua por parciales.

Ponderación

80 %

Denominación

Sistema de evaluación final: pruebas complementarias (integración de actividades realizadas durante el cuso)

Descripción y criterios de evaluación

Evaluación de las actividades sumativas (15%) se obtendrá de un examen consistente en un problema de las actividades sumativas realizadas a lo largo de la evaluación continua.



Las prácticas serán evaluadas a partir de un examen escrito basado en las prácticas realizadas en el laboratorio con un peso total el 5% .

Ponderación

20 %

6.3. Evaluación formativa

Descripción

La asignatura constará de dos exámenes parciales y el correspondiente final. Cada uno de los exámenes parciales será eliminatorio tanto en la evaluación continua como en la evaluación final, cuando la nota obtenida sea igual o superior a 5, pudiendo promediar entre parciales en cada convocatoria, únicamente cuando la nota sea igual o superior a 4 puntos en alguno de ellos. No se conserva la nota cuando sea inferior a 5 entre la evaluación continua y los diferentes finales.

Respecto a las actividades sumativas, estas serán realizadas a lo largo del curso, con un peso del 15% sobre la nota final.

Las prácticas, serán evaluadas a partir de la entrega de los guiones de prácticas, con un peso del 5% sobre la nota final.

Información

7. Bibliografía y recursos

7.1. Bibliografía básica

Autor: Levine, Ira N.
Título: Problemas de fisicoquímica
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2013
ISBN: 9788448198336

Autor: Levine, Ira N.
Título: Fisicoquímica
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2004
ISBN: 9788448137878

Autor: Levine, Ira N.
Título: Físico química /
Editorial: McGraw-Hill,
Fecha Publicación: 1997-1998
ISBN: 84481061722

Autor: Atkins, P.W.
Título: Química Física
Editorial: Omega
Fecha Publicación: 1999
ISBN: 8428211817

Autor: Atkins, P.W.
Título: Fisicoquímica
Editorial: Addison-Wesley
Fecha Publicación: 1991
ISBN: 0201629003

7.2. Bibliografía complementaria

Autor: Engel, Thomas
Título: Química física
Editorial: Pearson
Fecha Publicación: 2006
ISBN: 847829077

Autor: Castellán, Gilbert W.
Título: Fisicoquímica
Editorial: Addison Wesley
Fecha Publicación: 1998
ISBN: 9684443161

Autor: Diaz Peña, M.
Título: Química física
Editorial: Alhambra
Fecha Publicación: 1984-1985
ISBN: 8420505757

Autor: Rock, Peter A.
Título: Termodinámica química
Editorial: Vicens-Vives
Fecha Publicación: 1989
ISBN: 8431625783

Autor: Bertrán Rusca, Joan, Núñez Delgado, Javier
Título: Química física
Editorial: Ariel
Fecha Publicación: 2002
ISBN: 8434480506

Autor: Mahan, B.H.
Título: Termodinámica química elemental
Editorial: Reverté
Fecha Publicación: 1987
ISBN: 8429173404

Autor: Rodríguez Renuncio, Juan Antonio
Título: Termodinámica química
Editorial: Síntesis
Fecha Publicación: 1999
ISBN: 8477385815

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