Usted está aquí: Inicio web asignaturas

Fichas de asignaturas 2007-08


  CÓDIGO NOMBRE
Asignatura 2303004 BASES QUIMICAS DEL MEDIO AMBIENTE
Titulación 2303 LICENCIATURA EN CIENCIAS AMBIENTALES
Departamento C127 QUIMICA FISICA
Curso 1  
Duración (A: Anual, 1Q/2Q) 1Q  
Créditos ECTS 9  

Créditos Teóricos 6 Créditos Prácticos 3 Tipo Troncal

 

Profesorado
Prof. Maria Jesús Mosquera
Prof. Abelardo Gómez Parra
Situación
prerrequisitos
Conocimientos previos (nivel bachillerato) en matemáticas y química
Contexto dentro de la titulación
Permitirá al alumno obtener una base química que será fundamental en el resto
de asignaturas del área de química  que cursará  a lo largo de la titulación
Recomendaciones
Revisar conocimientos adquiridos en bachillerato. En el caso de alumnos que no
han cursado matemáticas o química es imprescindible que adquieran una base en
estas materias
Competencias
Competencias transversales/genéricas
Capacidad de análisis y síntesis

Capacidad de comunicación oral y escrita
Competencias específicas
  • Cognitivas(Saber):

    Conocimientos básicos en cálculo infinitesimal
    Conocimientos básicos en formulación química
  • Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

    Ofimática nivel básico de usuario
    Representaciones gráficas
  • Actitudinales:

    Actitudes para trabajo experimental
Objetivos
Proporcionar los conocimientos básicos de química que permitan al estudiante
identificar los procesos que tienen lugar en el medio ambiente, conocer las
condiciones del equilibrio químico y la velocidad con la que transcurren estos
procesos, así como ofrecer las herramientas necesarias para el conocimiento de
la composición y de los procesos de transferencia entre los distintos
compartimentos ambientales.

Los objetivos concretos de la asignatura están recogidos en los descriptores
que se recogen en el mencionado plan de estudios (BOE, 220 de 14 de septiembre
de 1999): Enlace químico y estructura de la materia. Disoluciones y
reacciones.
Termodinámica química. Equilibrio químico. Cinética química. Electroquímica.
Fenómenos superficiales.

Programa
PROGRAMA TEÓRICO:

SECCIÓN I.- ESTRUCTURA ATÓMICA
Tema 1. MODELOS ATÓMICOS Y TEORÍA CUANTICA.-
Introducción.Primeros modelos atómicos. El modelo de Bohr y el espectro del
hidrógeno. Bases de la mecánica cuántica: dualidad onda corpusculo y principio
de incertidumbre. Ecuación de Schrödinger. Interpretación física de la función
de estado.

Tema 2. TRATAMIENTO CUANTICO DE LOS ÁTOMOS
Ecuación de Schrödinger para el hidrógeno. Probabilidad radial. Tamaño, forma
y
direccionabilidad de los orbitales atómicos. La energía del átomo de
hidrógeno.
Tratamiento de átomos polielectrónicos: apoximación del electrón independiente
y modelo de Slater. Spin electrónico y principio de exclusión de Pauli..-

Tema 3.  LA TABLA PERIÓDICA-
Principio de construcción progresiva.: diagrama de energías de los orbitales y
construcción de la tabla periódica. Propiedades periódicas: potencial de
ionización, afinidad electrónica, electronegatividad y radio atómico.
SECCIÓN II.-ENLACE QUÍMICO Y ESTRUCTURA MOLECULAR

Tema 4.  MODELOS CLÁSICOS DEL ENLACE QUÍMICO
El Enlace Iónico. El enlace covalente: Teoría de Lewis. Polaridad de la
molécula: el momento dipolar. Geometría molecular. Resonancia. El Enlace
metálico. Fuerzas de Van der Waals: Dipolos permanentes, Puentes de Hidrógeno y
Fuerzas de London.

Tema 5.  TRATAMIENTO CUÁNTICO DE MOLÉCULAS SENCILLAS.-
La descripción mecano-cuántica del enlace químico. La Teoría del enlace de
Valencia (TEV): Hibridación de orbitales atómicos. La Teoría de Orbítales
Moleculares (TOM): Orbitales enlazantes y Antienlazantes.

SECCIÓN III.- TERMODINÁMICA QUÍMICA
Tema 6.  FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA.-
Sistemas y propiedades termodinámicas. Principios de la termodinámica.
Termoquímica. Ley de Hess. Condiciónes de espontaneidad y de equilibrio
termodinámico.

BLOQUE IV: EQUILIBRIO QUÍMICO
Tema 7.  FUNDAMENTOS DEL EQUILIBRIO QUÍMICO.-
Constante de equilibrio. Concepto de actividad. Factores que afectan al
equilibrio: Principio de Le Chatelier. Variación de la constante de equilibrio
con la temperatura: ecuación de van’t Hoff.

Tema 8.  EQUILIBRIOS ENTRE LÍQUIDOS.-
Disoluciones ideales. Presión de vapor de las disoluciones. Leyes de Raoult y
de Henry. Disoluciones reales. Propiedades coligativas.

Tema 9.  EQUILIBRIOS DE TRANSFERENCIA DE PROTONES.-
Concepto de ácido y de base. Fuerza de ácidos y bases: escala de pKa.
Definición y medida del pH. Hidrólisis. Disoluciones amortiguadoras.

Tema 10.RECCIONES DE PRECIPITACIÓN Y DE FORMACIÓN DE COMPLEJOS.-
Solubilidad y producto de solubilidad. Efecto del ion común y efecto salino.
Equilibrios de formación de complejos. Estructura y estabilidad de los
complejos

TEMA 11. QUÍMICA DE SUPERFICIE
Interfases. Tensión Superficial. Ecuación de Young-Laplace. Capilaridad

Tema 12. REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES
Ajuste de ecuaciones redox. Pilas electroquímicas. Potenciales normales.
Ecuación de Nernst. Relación entre la f.e.m. y la constante de equilibrio.

SECCIÓN V.- CINÉTICA QUÍMICA

Tema 13.- INTRODUCCIÓN A LA CINÉTICA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
Orden de reacción  y ecuaciones de velocidad. Reacciones de primer orden y de
segundo orden: ecuaciones integradas de velocidad. Influencia de la
temperatura
sobre la velocidad de reacción. Energía de activación.

Tema 14.- CATÁLISIS
Mecanismo general de la catálisis. Catalisis homogénea. Catálisis ácido-base.
Catálisis heterogénea. Catálisis enzimática.

PROGRAMA PRÁCTICO:

Práctica 1.  PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN VALORADA:
Preparación de una disolución de sosa y determinación del factor mediante el
empleo de
ftalato ácido de potasio como sustancia patrón.

Práctica 2.  DIAGRAMA DE FASES DE UN SISTEMA TERNARIO:
Determinación del diagrama de fases del sistema agua-tetracloruro de carbono-
etanol.

Práctica 3.  DETERMINACIÓN DE CALCIO Y MAGNESIO POR COMPLEXOMETRÍA:
Análisis cuantitativo de dos de los elementos mayoritarios del agua de mar.

Práctica 4.  CINÉTICA DE LA REACCIÓN IODURO - PERSULFATO
Determinación de las constantes de velocidad a diferentes temperaturas y
cálculo de la energía de activación

Práctica 5.   VALORACIÓN POTENCIOMÉTRICA DE UN ÁCIDO DÉBIL
Determinación de la actividad de protones en una disolución problema,
utilizando un pH-metro y un electrodo de vidrio.

Práctica 6.   DETERMINACIÓN DE UNA CONSTANTE DE EQUILIBRIO.
Determinación de la constante de formación del complejo sulfocianuro de hierro
(III) a partir de los iones Fe 3+ y SCN-


Metodología
De acuerdo a lo indicado en la programación, para computar el número de
créditos ECTS de la asignatura se ha tenido en cuenta tanto las horas de
clases
presenciales como las horas de trabajo a desarrollar por el alumno para
superar
la asignatura.  Para realizar esta estimación se ha tenido en cuenta, en
primera instancia, las recomendaciones realizadas en el informe técnico “El
crédito europeo y el sistema educativo español”, elaborado por los Drs. Pagani
y González. En dicho informe, se propone que en el área de ciencias el
esfuerzo
equivalente a una hora teórica sea igual a 3 horas y el correspondiente a una
hora de prácticas sea igual a 1,75 horas. En base a esto una asignatura de 9
créditos LRU, con 6 créditos teóricos y 3 prácticos, resultarían un total de 9
créditos ECTS.

En dicho cómputo quedan englobadas el número de horas presenciales de la
asignatura, la preparación necesaria antes y después de cada clase, la
recogida
de materiales de estudio, la asimilación de dichos materiales, preparación de
exámenes, trabajo de laboratorio y asistencia a tutorías.

Las actividades presenciales de la asignatura supondrán el 51% de la carga
total. De esta forma, se realizarán sesiones teóricas, de una hora de duración
cada una, de tipo presencial impartidas a un solo grupo. Los contenidos
prácticos de la asignatura se desarrollarán en siete sesiones de presenciales
de 2.5 horas a impartir en grupos de 25 alumnos. La asistencia a las
actividades presenciales será obligatoria.

Adicionalmente, se realizaran sesiones para tutorizar las actividades no
presenciales. Estas actividades se realizarán en grupos de 25 alumnos

Criterios y Sistemas de Evaluación
Existen dos procedimientos de evaluación, uno ordinario y otro extraordinario.

Para poder ser evaluado por el procedimiento ordinario será obligatoria la
asistencia a las actividades presenciales. La falta de asistencia a más de un
25% de las sesiones presenciales provocará la pérdida del derecho a evaluación
por el procedimiento ordinario. La evaluación de la asignatura constará de
tres
partes y serán evaluadas tanto las actividades presenciales como las no
presenciales.

1.- Examen escrito, que constará de una serie de preguntas teóricas sobre las
materias propias de la asignatura. (70%)
2.- Valoración del trabajo continuo realizado por el alumno en las actividades
presenciales. Se valorará tanto su asistencia como su participación activa.
(5%)
3.-  Valoración de las memorias de clases prácticas. (15%)
4.- Valoración del trabajo realizado por el alumno en las actividades no
presenciales. (10%)

El procedimiento de evaluación extraordinario consistirá de una única prueba
en
la que se evaluarán los contenidos teóricos y prácticos de la asignatura,
impartidos tanto en sesiones presenciales como no presenciales.


Recursos Bibliográficos
- Aguilar Peris, J. Curso de Termodinámica. Alhambra. Madrid. 1981
-Diaz Peña, M. y Roig Muntaner, A. "Química Física".2 Vol. Alhambra. Madrid.
1984.
- Klotz, I.M.y Rosenberg, R.M. "Termodinámica Química".AC, Madrid. 1977.
- Rock, Peter A. "Termodinámica Química".Vicens Vives. Barcelona. 1989
- Avery, H.E. "Cinética Química Básica y Mecanismos de reacción".Reverté.
Barcelona
- Rodriguez Renuncio,J.A  Termodinámica Química. Ed. Síntesis. Madrid
- Mahan, B.H. Química. Curso universitaria. Fondo Educativo Interamericano.
- Atkins, P.W. General Chemistry. Scientific American  Books. New Cork

El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente.