Concepción Fernández Lorenzo
M. Pilar Martínez Brell

Adquirir los conocimientos teóricos necesarios para enjuiciar los cambios
asociados a las reacciones químicas en términos de mecanismos de reacción y
ecuaciones de velocidad, así como las habilidades prácticas necesarias para la
cuantificación experimental de estos procesos.
Tener un conocimiento básico de los fenómenos electroquímicos y sus
aplicaciones tecnológicas.
Conocer los principios de la Mecánica Cuántica y su aplicación a la descripción
de las propiedades de los átomos, las moléculas y los sólidos.
Reconocer la importancia de la Química Física y su impacto en la sociedad
industrial y tecnológica.

Los objetivos básicos que se persiguen en esta asignatura para cada uno de los
bloques, son los siguientes:

Bloque I. Estructura atómica.

1. Establecer los aspectos experimentales y las primeras aproximaciones teóricas
que sirvieron como punto de partida para la concepción actual de la estructura de
la materia.
2. Hacer una introducción a los fundamentos del método mecanocuántico, dejando
clara su naturaleza y haciendo hincapié en el significado de la función de onda.
3. Aplicar el tratamiento mecanocuántico a sistemas físicos sencillos con
soluciones exactas.
4. Aplicar el tratamiento mecanocuántico a sistemas químicos sencillos como el
átomo de hidrógeno y átomos hidrogenoides.
5. Comprender los métodos aproximados para el tratamiento de sistemas más
complejos.
6. Comprender la ordenación de los elementos en la tabla periódica y justificar
el comportamiento de los dis-tintos elementos.

Bloque II. Estructura Molecular y Teoría del Enlace Químico.

1. Discutir los conceptos básicos implícitos en la separación de los movimientos
electrónicos y nucleares, y la subsiguiente separación de los movimientos de
traslación, rotación y vibración.
2. Comprender el fundamento del método de orbitales moleculares y de enlace
valencia.
3. Aplicar los métodos teóricos y sus aproximaciones para el estudio de los
enlaces químicos en sistemas de complejidad creciente.
4. Introducir las ideas sobre las que se fundamentan los métodos de la Química
Computacional.
5. Aplicar el método de OM y, en concreto, la aproximación de Hückel a moléculas
conjugadas y aromáticas.

Bloque III. Cinética Química.

1. Manejar los conceptos y las definiciones básicas de la Cinética Química
2. Adquirir una visión global de las distintas teorías que permiten una
interpretación de las ecuaciones empí-ricas a partir de las propiedades de las
moléculas que intervienen en la reacción.
3. Estudiar diferentes tipos de reacciones: en distintas fases, en cadena, etc.
4. Adquirir unas breves nociones sobre catálisis y sus tipos.
5. Conocer los fundamentos básicos de la Fotoquímica y los principios que
gobiernan la absorción fotónica.

Bloque IV. Electroquímica.

1. Manejar los conceptos y las definiciones básicas de la Electroquímica.
2. Aplicar las leyes que expresan la variación de la conductividad molar con la
concentración.
3. Conocer los diferentes tipos de electrodos, patrones y secundarios.
4. Calcular la fuerza electromotriz que se genera por la unión de dos o más
electrodos, con la definición de pi-la y célula galvánica así como sus
clasificaciones.
5. Aplicar los conceptos electroquímicos adquiridos en la determinación de
diversas propiedades.La asignatura se ha dividido en cuatro bloques de acuerdo
con sus descriptores.

Bloque I. Estructura atómica

Tema 1:  Estructura atómica. Generalidades
1.1  Introducción
1.2  Radiación del cuerpo negro y cuantización de la energía
1.3  Efecto fotoeléctrico
1.4  Espectros atómicos: espectro del hidrógeno
1.5  Modelos atómicos precuánticos
1.6  Insuficiencia de estos modelos.

Tema 2:  Introducción a la Mecánica Cuántica
2.1  Introducción
2.2  Onda clásica
2.3  Dualidad onda partícula
2.4  Principio de incertidumbre de Heisenberg
2.5  Postulados de la Mecánica cuántica.

Tema 3:  Mecánica Cuántica de sistemas sencillos
3.1  Análisis mecanocuántico de sistemas
3.2  Partícula libre
3.3  La partícula en una caja monodimensional
3.4  La partícula en una caja tridimensional
3.5  Oscilador armónico.
3.6  Rotor rígido.

Tema 4:  Átomos hidrogenoides
4.1  La ecuación de Schrödinger de un hidrogenoide
4.2  Separación de variables
4.3  Niveles de energía
4.4  Funciones de onda reales
4.5  Función de distribución radial
4.6  Forma de los orbitales reales
4.7  Momento angular orbital
4.8  Momento angular de espín
4.9  Momento angular total

Tema 5:  Átomos polielectrónicos
5.1  Ecuación de Schrödinger de átomos polielectrónicos
5.2  La aproximación orbital
5.3  Aproximación: Carga nuclear efectiva
5.4  Energía relativa de los orbitales
5.5  Principio de exclusión de Pauli
5.6  Tabla periódica y periodicidad de algunas propiedades físicas
5.7  Origen de los términos espectrales.
5.8  Espectros atómicos
5.9  Efecto Zeeman

Bloque II. Estructura Molecular y Teoría del Enlace Químico

Tema 6:  Moléculas diatómicas
6.1  Introducción
6.2  La aproximación de Born-Oppenheimer
6.3  La molécula ión de hidrógeno
6.4  Teoría de orbitales moleculares
6.5  Moléculas diatómicas homonucleares
6.6  Moléculas diatómicas heteronucleares

Tema 7:  Moléculas poliatómicas
7.1  Orbitales moleculares deslocaliados
7.2  Hibridación
7.3  Métodos ab initio y semiempiricos
7.4  El método de Hückel

Bloque III: Cinética Química

Tema 8:  Cinética Formal
8.1  Introducción
8.2  Concepto de velocidad de reacción
8.3  Factores que determinan la velocidad de reacción
8.4  Definiciones necesarias
8.5  Determinación de la ley de velocidad
8.6  Reacciones complejas
8.7  Influencia de la temperatura sobre la velocidad de reacción: Ecuación de
Arrhenius

Tema 9:  Cinética Molecular
9.1  Introducción
9.2  Teoría de Arrhenius. El complejo activado
9.3  Teoría de las Colisiones
9.4  Teoría del Estado de Transición

Tema 10:  Mecanismos de reacciones complejas
10.1  Mecanismos de reacción
10.2  Ecuación de velocidad
10.3  Tipos de reacciones: Reacciones en equilibrio. Reacciones
consecutivas.Reacciones paralelas
10.4  Reacciones en cadena: Cadena lineal. Cadena ramificada: Explosiones
10.5  Reacciones en solución
10.6  Catálisis

Tema 11:  Fotoquímica
11.1  Introducción
11.2  Procesos primarios y secundarios
11.3  Procesos fotofísicos y fotoquímicos
11.4  Diagrama de Jablonski
11.5  Proceso de una reacción fotoquímica
11.6  Fotoquímica adiabática y no adiabática
11.7  Rendimiento cuántico

Bloque IV. Electroquímica

Tema 12:  Disoluciones de electrolitos
12.1  Introducción
12.2  Conductores de corriente eléctrica
12.3  Electrolitos
12.4  Electrolisis. Leyes de Faraday
12.5  Conductividad
12.6  Medida de la conductividad
12.7  Teoría de Arrhenius sobre la disociación electrolítica
12.8  Teoría moderna de los electrolitos fuertes
12.9  Movilidades iónicas
12.10 Número de transporte
12.11 Conductividades iónicas

Tema 13:  Interfase electrodo- electrolito
13.1  Introducción
13.2  Estructura de la interfase. Modelos
13.3  Ecuación de Butler – Volmer
13.4  Sobretensión y polarización

Tema 14:  Celdas electroquímicas
14.1  Introducción
14.2  Descripción y funcionamiento de una celda electroquímica sencilla. La pila
Daniell
14.3  Fuerza electromotriz estándar y constante de equilibrio.Ecuación de Nernst.
14.4  Pilas patrón
14.5  Electrodos estándar o patrones de tipo secundario
14.6  Tipos de celdas electroquímicas
14.7  Pilas comerciales
14.8  Otras aplicaciones

Tema 15:  Aplicaciones de las medidas de la fuerza electromotriz
15.1  Introducción
15.2  Determinación de coeficientes de actividad
15.3  Determinación de índices de transporte
15.4  Determinación de constantes de equilibrio y funciones termodinámicas
15.5  Productos de solubilidad
15.6  Valoraciones potenciométricas
15.7  Determinación potenciométrica del pH

a) Clases de desarrollo teórico.
b) Clases prácticas donde se llevarán a cabo la resolución de problemas
relacionados con los diversos temas.
c) Trabajos académicamente dirigidos para su preparación a través de
bibliografía específica o Internet.

a)Clases expositivas basadas en la utilización trasparencias y/o técnicas de
enseñanza multimedia, organizadas por capítulos.
b)Resolución de problemas aplicando técnicas de aprendizaje cooperativo.
c)Controles periódicos para verificar que el alumno adquiere los conocimientos
mínimos previamente establecidos.
d)Descripción detallada de las actividades que se realizarán en clase y fuera de
clase, con indicación de los entregables correspondientes y fechas de entrega.
e)El alumno dispondrá en el Campus Virtual de apuntes, problemas resueltos, una
colección de problemas propuestos y una colección de exámenes interactivos para
comprobar sus conocimientos.
f)Se impulsarán numerosas iniciativas para la comunicación de cada estudiante con
el profesor y con el resto de compañeros mediante las herramientas de la
plataforma virtual: foros, chats, tutoría on-line, etc.

Nº de Horas (indicar total): 207.6

• Clases Teóricas: 42  
• Clases Prácticas: 30  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas:  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado:  
  • Sin presencia del profesorado: 18  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 59  
  • Preparación de Trabajo Personal: 20  
  • ...

    Preparación del
    examen:34.6

     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 4  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

• Controles periódicos de conocimientos mínimos (20% nota final)
• Actividades propuestas por el profesor (20% nota final)
• Examen final de la asignatura (60% nota final)

• LEVINE, I.N. : “Fisicoquímica”. Vol I y II. McGraw Hill (2004)
• ENGEL T. y REID P.: "Química Física". Pearson Educación (2006)
• ATKINS, P.W.: “Fisicoquímica”. Addison-Wesley Iberoamericana. (1991)
• LAIDLER, K.J. y MEISER, J.H.: “Fisicoquímica”.CECSA (1998)
• BERTRÁN, J. y NÚÑEZ, J.: “Química Física”.Ariel Ciencia (2002)
• ADAMSON, A.W.: “Química Física”. Ed. Reverté. (1999)
• BARROW, G.M. : “Química Física”. Vol I y II. Ed. Reverté. (1988)
• CASTELLAN, G.W. : “Fisicoquímica”. Fondo Educativo Interamericano. (1997)
• MOORE, W.J.: “Química Física”. Ed. Urmo. (1978)
• DÍAZ, M. y ROIG, A. : “Química Física”. Vol I y II. Ed. Alhambra. (1988-89)