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Fichas de asignaturas 2007-08


  CÓDIGO NOMBRE
Asignatura 206009 TERMODINÁMICA QUÍMICA
Titulación 0206 LICENCIATURA EN QUÍMICA
Departamento C127 QUIMICA FISICA
Curso 1  
Duración (A: Anual, 1Q/2Q) 2Q  
Créditos ECTS 6,4  

Créditos Teóricos 5 Créditos Prácticos 2,5 Tipo Troncal

 

Profesorado
Responsable: Mª del Pilar Martínez Brell

Otros: José Ángel Álvarez Saura
Mª L. Almoraima Gil Montero
Situación
prerrequisitos
Conocimiento de conceptos matemáticos básicos: Derivadas parciales, integrales,
operaciones con quebrados.
Contexto dentro de la titulación
Esta asignatura está dirigida a los alumnos de Primer Curso de Licenciatura.
Está ubicada en el Segundo Cuatrimestre.
Recomendaciones
Esta asignatura NO puede aprenderse memorizando, por ello para dominarla es
necesario:
- Estudiar desde el primer día, entendiendo lo que se estudia.
- Relacionar los conceptos nuevos con otros ya aprendidos.
- Relacionar esta asignatura con otras de la Licenciatura.
- Estudiar y comentar dudas con otros compañeros.
- Frecuentar la biblioteca.
- Elaborar apuntes propios, utilizando las anotaciones de clase y la
bibliografía recomendada.
- Acudir a tutorías para resolver dudas.
- Resolver los problemas que se proponen.
- Participar activamente en las clases.
- Con la asignatura impartida en su totalidad, verla como un conjunto, sin
"separar" los temas.
Competencias
Competencias transversales/genéricas
CT_1.  Capacidad de análisis y de síntesis.
CT_2.  Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio.
CT_3.  Capacidad de gestión de la información.
CT_4.  Resolución de problemas.
CT_5.  Razonamiento crítico y autocrítico.
CT_6.  Creatividad.
CT_7.  Adaptación a nuevas situaciones.
CT_8.  Comunicación oral y escrita en lengua nativa.
CT_9.  Trabajo en equipo.
CT_10. Compromiso ético.
CT_11. Capacidad de aplicar la teoría a la práctica.
Competencias específicas
  • Cognitivas(Saber):

    CE_1.  Aspectos principales de terminología química, nomenclatura,
    convenios y unidades.
    CE_2.  Principios de Termodinámica y sus aplicaciones en Química.
    CE_3.  Importancia de energía libre y potencial químico.
    CE_4.  Distinguir componentes, fases y grados de libertad.
    CE_5.  Interpretar un diagrama de fases.
    CE_6.  Importancia de las propiedades coligativas.
    CE_7.  Saber aplicar los Principios de Termodinámica a las disoluciones.
  • Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

    CE_8.  Capacidad para demostrar el conocimiento y comprensión de los
    hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con
    las áreas de la Química.
    CE_9.  Resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según
    modelos previamente desarrollados.
    CE_10. Reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias
    para solucionarlos.
    CE_11. Evaluación, interpretación y síntesis de datos e información
    química.
    CE_12. Reconocer e implementar buenas prácticas científicas de medida
    y experimentación.
    CE_13. Procesar y computar datos, en relación con información y datos
    químicos.
    CE_14. Reconocer y valorar los procesos químicos en la vida diaria.
    CE_15. Comprensión de los aspectos cualitativos y cuantitativos de los
    problemas químicos.
    CE_16. Capacidad para relacionar la Química con otras disciplinas.
  • Actitudinales:

    CE_17. Capacidad de crítica y autocrítica.
    CE_18. Capacidad de generar nuevas ideas.
    CE_19. Capacidad de cuantificar los fenómenos y procesos.
Objetivos
- Adquirir el lenguaje termodinámico.
- Aprender los Principios de la Termodinámica y sus aplicaciones a
sistemas químicos sencillos.
- Conocer los criterios de espontaneidad y equilibrio en sistemas
abiertos y cerrados.
- Valorar la importancia del potencial químico.
- Entender el significado de los sistemas multicomponentes, así como
de las propiedades molares parciales.
- Ver la utilidad de los diagramas de fases.
- ESaber aplicar los Principios de la Termodinámica a disoluciones.
- Conocer y entender las propiedades coligativas y sus aplicaciones.
Programa
Tema 1.- Conceptos Fundamentales.
Objeto de la Termodinámica. Conceptos termodinámicos:  variables intensivas y
extensivas. Equilibrio y reversibilidad. Concepto de temperatura.

Tema 2.- Sistemas Termodinámicos Sencillos.
Equilibrio termodinámico. Sistemas termodinámicos sencillos. Coeficientes
térmicos. Gas perfecto. Gas real. Factor de compresibilidad.

Tema 3.- Primer Principio de la Termodinámica.
Energía. Trabajo. Calor. Experimento de Joule. Energía interna. Enunciado del
Primer Principio. Entalpía. Calor de reacción. Energía de enlace. Capacidad
calorífica y su relación con E y con H. Capacidad calorífica de gases, sólidos y
líquidos: Unidades. Variación del calor de reacción con la temperatura.
Aplicación del Primer Principio a sistemas sencillos. Experimento de Joule-
Thomson y sus consecuencias.

Tema 4.- Segundo Principio de la Termodinámica.
Introducción. Ciclo de Carnot. Entropía. Cálculo de variaciones de entropía en
procesos reversibles e irreversibles. Entropía de mezcla. Entropía y desorden.
Aplicación del Segundo Principio a sistemas sencillos: Gases ideales y gases
reales.

Tema 5.- Potenciales Termodinámicos: Criterios de reversibilidad, espontaneidad
y equilibrio en los procesos naturales. Energía libre. Relación entre constantes
de equilibrio y energía libre. Potencial químico. Dependencia de la constante de
equilibrio con la temperatura. Variaciones de la energía libre con la presión y
la temperatura. Trabajo útil y energía libre. Relación de Gibbs-Helmholz.
Relaciones de Maxwell. Cálculos de energía libre en reacciones químicas.

Tema 6.- Tercer Principio de la Termodinámica.
Introducción. Enunciados del Tercer Principio. Valores de algunas magnitudes
termodinámicas en el cero absoluto. Excepciones aparentes del Tercer Principio.
Cálculo de entropías.

Tema 7.- Equilibrio entre fases de un componente.
Definiciones. Regla de las fases. Diagramas de fase de algunas sustancias
puras. Equilibrio entre fases. Ecuaciones de Clapeyron y Clausius-Clapeyron.
Aplicaciones.

Tema 8.- Sistemas multicomponentes.
La composición como variable termodinámica. Magnitudes molares parciales.
Ecuación de Gibbs-Duhem. El potencial químico como criterio de equilibrio.
Dependencia del potencial químico con la presión, temperatura y composición. El
potencial químico en una mezcla de gases ideales.

Tema 9.- Disoluciones ideales.
Ley de Raoult. Magnitudes termodinámicas de mezcla en disoluciones ideales.
Desviaciones del comportamiento ideal: Ley de Henry. Ley de distribución de
Nernst y coeficiente de reparto. Definición de propiedades coligativas.
Solubilidad de sólidos en líquidos.

Tema 10.- Mezclas y disoluciones no ideales.
Fugacidad. Actividad y coeficientes de actividad. Dependencia de los
coeficientes de actividad con la temperatura y la presión. Determinación de
coeficientes de actividad a partir de las propiedades coligativas.
Funciones de exceso.

Tema 11.- Equilibrio entre fases en sistemas multicomponentes.
Equilibrio líquido-vapor. Destilación simple y fraccionada. Azeótropos.
Equilibrio líquido-líquido. Destilación en corriente de vapor. Equilibrio
sólido-líquido.  Sistemas ternarios.

Tema 12.- Disoluciones de electrolitos.
Características de las disoluciones. Actividad y coeficientes de actividad.
Fuerza iónica. Teoría de Debye-Hückel de electrolitos fuertes. Forma límite de
la ley de Debye-Hückel. Cálculo de coeficientes de actividad.
Actividades
- Actividades Académicamente Dirigidas con presencia del profesor.
- Actividades Académicamente Dirigidas sin presencia del profesor.
- Realización de problemas propuestos.
- Tutorías individuales.
- Exámenes de problemas.
Metodología
Las horas presenciales de teoría se impartirán en el aula como clase magistral.
En ellas se darán los conocimientos básicos y de mayor dificultad en el tiempo
indicado. Posteriormente, el alumno deberá estudiar utilizando los apuntes y la
bibliografía adecuada. En estas clases también se les van preguntando conceptos
ya aprendidos para fomentar la atención y el estudio diario.

El alumno encontrará en Moodle conceptos complementarios a los impartidos en
clase. también se les pondrá en esta plataforma hojas de problemas, algunos
resueltos y otros como material para que puedan practicar.

En las horas no presenciales dirigidas se les propondrán trabajos a desarrollar
en grupos pequeños de alumnos.

Se les puede plantear algún ejercicio de cálculo por internet.

En las clases prácticas: En el aula, por grupos de dos o tres alumnos, resolverán
los problemas propuestos y, en caso de duda, preguntarán al profesor que estará
presente.

Es obligatoria la asistencia, no permitiendo más de 9 faltas en total
(15% de las horas presenciales).
Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 179.6

  • Clases Teóricas: 35  
  • Clases Prácticas: 25  
  • Exposiciones y Seminarios:  
  • Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
    • Colectivas: 3  
    • Individules: 2  
  • Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
    • Con presencia del profesorado: 5  
    • Sin presencia del profesorado: 10  
  • Otro Trabajo Personal Autónomo:
    • Horas de estudio: 45.8  
    • Preparación de Trabajo Personal: 18.8  
    • ...
      Preparación de
      examen: 28
       
  • Realización de Exámenes:
    • Examen escrito: 4  
    • Exámenes orales (control del Trabajo Personal): 3  
Técnicas Docentes
Sesiones académicas teóricas:Si   Exposición y debate:Si   Tutorías especializadas:Si  
Sesiones académicas Prácticas:Si   Visitas y excursiones:No   Controles de lecturas obligatorias:Si  
Criterios y Sistemas de Evaluación
TÉCNICAS:
- Examen escrito
- Actividades propuestas por el profesor.

CRITERIOS:
- Examen escrito: 70% de la nota final.
- Actividades propuestas por el profesor: 30% de la nota final:
* Resolución de problemas en clase.
* Exámenes de problemas de cada tema.
* Participación y actitud en clase.

SISTEMAS:
- Las actividades se evaluarán según el tipo de actividad: Oral por grupos,
escrito, contestación de cuestionarios por Internet.

- Alumnos repetidores: En caso de no poder asistir asíduamente, por
incompatibilidad de horario con otras asignaturas, se les indicará el día que
TIENEN que ir para resolver algún examen o hacer alguna presentación. Se les
puede mandar hacer alguna actividad complementaria.


Recursos Bibliográficos
. KLOTZ, I.M.; ROSENBERG, R.M.
- “Chemical Termodynamics”. Benjamin, Menlo Park (CA) (1986)
- “Termodinámica Química”. Editorial AC  (1977)
- “Chemical Termodynamics: Basic Theory and Methods”. Wiley-Interscience,
New York (2000).

· MAHAN, B.H. “Termodinámica Química Elemental”   Ed. Reverté,S.A. Barcelona
(1987).

· ROCK,P.A. “Termodinámica Química”   Ed. Vicens-Vives. Barcelona (1989).

· RODRÍGUEZ RENUNCIO,J.A.; RUIZ SÁNCHEZ, J.J; URIETA NAVARRO,
J.S.  “Termodinámica Química  Ed. Síntesis,S.A. (2000).

· RUIZ, J.J. “Cuestiones de Termodinámica Química”. 2ª edición. Servicio de
Publicaciones de la Universidad de Córdoba. (1999).

· WASER, J. “Termodinámica Química Fundamental”   Ed. Reverté, S.A. Barcelona
(1972)

· GLASSTONE, S.  “Termodinámica para Químicos”   Ed. Aguilar. Madrid (1966)
Cronograma

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