Guía docente de Dinámica de Procesos y Reacciones Químicas (M43/56/2/5)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 15/07/2022

Máster

Máster Universitario en Ciencias y Tecnologías Químicas, Khemia

Módulo

Avances en Química

Rama

Ciencias

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Primero

Créditos

3

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Beatriz Ibarra Molero

Tutorías

Beatriz Ibarra Molero

Email
Anual
  • Lunes 12:00 a 14:00 (Despacho)
  • Jueves 12:00 a 14:00 (Despacho)
  • Viernes 10:00 a 12:00 (Despacho)

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

Teorías de las velocidades de reacción. Reacciones complejas con intervención de átomos y radicales libres. Polimerización. Reacciones fotoquímicas. Reacciones en disolución. Mecanismos de catálisis homogénea. Cinética enzimática. Reacciones en superficies de sólidos. Cinética electródica.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Tras cursar esta asignatura, el alumno sabrá/comprenderá:

(1) Los hechos, conceptos, principios y teorías esenciales que gobiernan la velocidad de los procesos y reacciones químicas.

(2) Describir los factores necesarios para el control de la velocidad de una reacción.

(3) Determinar la naturaleza, intensidad y extensión de los cambios energéticos que acompañan a cualquiera de las etapas por las que transcurre una reacción.

(4) Interpretar el comportamiento del dinámico de un sistema químico en función de las características microscópicas del mismo, expresadas éstas en términos atómico-moleculares.

(5) Interpretar datos derivados de las observaciones y medidas de laboratorio en términos de su importancia y para relacionarlos con teorías cinéticas apropiadas.

(6) Formular cuantitativamente la ley de velocidad de una reacción según su mecanismo.

(7) Proponer mecanismos apropiados para un proceso o reacción química tomando como base las observaciones experimentales.

(8) Aplicar los conocimientos adquiridos a la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos del entorno cotidiano.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

Tema 1. Fundamentos de cinética.

Cinética formal de la reacción química.

Métodos experimentales.

Determinación de mecanismos de reacción.

 

Tema 2. Dinámica molecular.

Teoría del estado de transición.

Teoría de colisiones.

Dinámica molecular de las reacciones.

 

Tema 3. Cinética de reacciones complejas.

Reacciones entre átomos y radicales libres. Reacciones en cadena. Explosiones.

Cinética de polimerización.

Reacciones fotoquímicas.

Reacciones en disolución.

 

Tema 4. Catálisis y reacciones en superficies.

Mecanismos de catálisis homogénea.

Cinética enzimática.

Reacciones en superficies de sólidos.

Catálisis heterogénea

Cinética de reacciones en electrodos.

Práctico

En función del número de alumnos matriculados se contemplará la posibilidad de realizar en el laboratorio una práctica relacionada con los contenidos de teoría. En caso de no ser viable, se llevará a cabo el análisis de datos experimentales proporcionados por el profesor, de acuerdo a modelos cinéticos adecuados y haciendo uso del software específico.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Laidler, K.J. Cinética de reacciones. 2ª Ed. Editorial Alhambra. Madrid, 1979.
  • Laidler, K.J. Chemical Kinetics. 2ª ed. Ed. Tata Mac Graw-Hill, Nueva Delhi, 1994.
  • Engel, T., Reid, P. Química Física. Pearson Education, Madrid, 2012.
  • Logan, S.R., Pando García-Pumarino, C. Fundamentos de Cinética Química. Addison Wesley Iberoamericana, Madrid, 2001.
  • Atkins, P.W.; de Paula, J. Química Física, 8ª Ed. Editorial Medica Panamericana, Buenos Aires, 2008.
  • González Ureña A. Cinética Química. Editorial Síntesis. Madrid, 2001.
  • Senent Pérez, S. Química Física II: Cinética Química, 2ª Ed. Editorial UNED, Madrid, 2000.

Bibliografía complementaria

  • Levine, I.N. Fisicoquímica, 6ª Ed. McGraw Hill. México 2014.
  • Moore, J.W., Pearson, R.G. Kinetics and Mechanism, 3ª Ed. John Wiley and Sons. New York, 1981.
  • Steinfeld, J.I. Francisco, J.S., Hase, W.L. Chemical Kinetics and Dynamics. Editorial Prentice Hall. Englewood Cliffs, New Jersey, 1989.
  • Levine, R.D. Molecular reaction dynamics. Cambridge University Press, New York, 2004.
  • House, J. E. Principles of chemical kinetics. 2nd ed. Elsevier/Academic Press, 2007.

Enlaces recomendados

Página web de Tenua: http://bililite.com/tenua/

Tenua es un simulador de cinéticas programado en Java. Ha sido programado por Daniel Wachsstock y está basado en KINSIM de Bruce A. Barshop, de la Washington University Chemistry Computing Facility.

Página web de Scidavis: http://scidavis.sourceforge.net/

Scidavis es un programa gratuito para análisis y visualización de datos científicos.

Plataforma docente PRADO: https://prado.ugr.es, donde se contiene toda la información y material docente de la asignatura.

Metodología docente

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

Evaluación Ordinaria

Elementos de evaluación:

  • Control de asistencia y participación activa en clase. Se basa en la valoración de actitudes e iniciativas de participación activa e interactiva en el desarrollo de la clase, o en el grado de compromiso en el desarrollo de los trabajos planeados o cualquier otra tarea asignada, pudiéndose evaluar, si procede, la capacidad de trabajo en equipo.
  • Resolución de ejercicios o proyectos. Proyecto o conjunto de ejercicios que el alumno deberá ir resolviendo a lo largo del curso.
  • Examen final que consistirá en ejercicios de razonamiento y cálculo.

La calificación final será el resultado de aplicar los siguientes porcentajes:

  • Examen final: 40%.
  • Informes de los talleres prácticos realizados, evaluación del manejo de software, análisis e interpretación de datos experimentales: 30%
  • Resolución de ejercicios propuestos: 20%
  • Actitud y participación activa en clase: 10%.

Evaluación Extraordinaria

Examen final. La evaluación en convocatoria extraordinaria corresponderá a un solo examen escrito que constará de una serie de preguntas teóricas y de resolución de problemas prácticos. La puntuación obtenida en este examen constituirá el 100% de la calificación otorgada siguiendo este tipo de evaluación.

Evaluación única final

Este sistema de evaluación será aplicable únicamente para evaluar a alumnos que, de acuerdo con la Normativa de Evaluación y Calificación aprobada por la UGR en Consejo de Gobierno de 9 de noviembre de 2016, soliciten y se les conceda esta modalidad de evaluación.

Examen final. La evaluación única corresponderá a un solo examen escrito que constará de una serie de preguntas teóricas y de resolución de problemas prácticos. La puntuación obtenida en este examen constituirá el 100% de la calificación otorgada siguiendo este tipo de evaluación.

Información adicional