Titulación de Química Plan Piloto de 5º Curso (EEES)Facultad de Ciencias Químicas – UCLM

Curso 2005/06__________________________________________________

DATOS DE LA ASIGNATURA

Denominación:

Experimentación en Química Física

Código: 57239

Clase: Troncal Curso: 5ºCarácter: cuatrimestral Cuatrimest

re:1

Créditos LRU:

6 Teóricos: 0 Prácticos: 6

Créditos ECTS:

4 Horas totales asignatura:

100

Descriptores:(BOE)

Aplicación al estudio químico –físico de problemas ambientales. Resolución de problemas químico-físico concretos aplicados a fenómenos de transporte, superficie, catálisis, cinética y macromoléculas en disolución.

Departamento: Química Física

Área de conocimiento: Química Física

PROFESORADONombre Ubicación Horario

tutoríasResponsable(s):

Elena Jiménez MartínezBernabé Ballesteros RuizAlberto Notario Molina

Facultad de QuímicasITQUIMA

M, X: 11-12

Otros:

PLANIFICACIÓN DOCENTE

1. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA

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Comprender la relación entre la teoría y la experimentación.

Tener los conocimientos experimentales necesarios para abordar el comportamiento macroscópico de la materia a través de la aplicación de los principios de la termodinámica, cinética y electroquímica.

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2. COMPETENCIAS Y DESTREZAS TEÓRICO-PRÁCTICAS A ADQUIRIR POR EL ALUMNO

3. TEMARIO TEÓRICO-PRÁCTICO

1. Números de Transporte. Potenciales de difusión.En esta práctica se pretende medir los potenciales de difusión en

función del gradiente de concentración para un electrolito con la ayuda de una membrana de celofán. Medida del potencial en función del gradiente de concentración de un electrolito a través de una membrana selectiva permeable a los cationes. Determinación de los números de transporte.

2. Determinación de la tensión superficial de líquidos por el método del estalagmómetro y del anillo de Du Noüy.

En esta práctica se determina la tensión superficial de varios líquidos (Metanol, ciclohexano, alcohol etílico, acetona) mediante dos métodos diferentes y se comparan los resultados obtenidos por ambos métodos. Con el método del estalagmómetro también se determina la relación cuantitativa entre concentración, adsorción y cambio de la tensión superficial dada por la ecuación de Gibbs.

3. Ecuación de Estado de un Gas Perfecto.El objetivo de esta práctica es el cálculo del coeficiente de aumento de

presión del aire a volumen constante y del coeficiente de dilatación del aire a presión constante

4. Cinética de hidratación del anhídrido acético por un método colorimétrico.

En esta práctica se pretende determinar la constante de velocidad de la reacción de hidratación del anhídrido acético mediante un método espectrofotométrico.

5. Cinética de hidrólisis del yoduro de tert-butilo por medidas de conductividad.

En esta práctica se pretende determinar la constante de velocidad de la reacción de hidrólisis del yoduro de tert-butilo mediante medidas de conductividad.

6. Cinética de reacción heterogénea controlada por la etapa de difusión.

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Adquirir las habilidades necesarias en un laboratorio con las técnicas químico-físicas comúnmente utilizadas.

Adquirir el manejo de programas de simulación de propiedades químico-físicas.

Capacidad de análisis e interpretación de datos experimentales.

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Medida de la constante de velocidad de una reacción de intercambio iónico H+-K+ que se produce en una resina ácida en contacto con una disolución de KCl.

7. Cinética de polimerización por vía radical.Se trata de sintetizar un polímero (polimetacrilato de metilo) por vía

radicálica utilizando un iniciador de radicales. Se determinará la constante de velocidad del proceso de polimerización a diferentes temperaturas con el fin de determinar los parámetros de Arrhenius.

8. Caracterización de un polímero.Se determinará el peso molecular promedio del polimetacrilato de

metilo y del acetato de celulosa mediante medidas de viscosidad utilizando un viscosímetro de Ostwald.

9. Cinética de mutarrotación de la glucosa por polarimetría.El objetivo de esta práctica es determinar la constante de velocidad

del proceso de mutarrotación de la -D-Glucosa en medio ácido mediante medidas del ángulo de rotación. También, se determinará las constantes de velocidad del proceso de catálisis ácida.

10. Isoterma de adsorción de ácido acético por carbón activo.El objetivo de esta práctica es determinar qué tipo de adsorción

(física, química o mixta) se da al poner en contacto ácido acético y C activo. Los parámetros característicos del tipo de adsorción se podrán, entonces, determinar.

11. Estudio de la reacción Fe3+ + I− en un sistema de flujo.El estudio cinético de la reacción de Fe3+ + I− se lleva a cabo en un

tubo de flujo poniendo en contacto los flujos de Fe(NO3)3 y KI en presencia de tiosulfato y almidón para valorar el I2 formado.

12. Simulación de Cinéticas.Esta práctica requiere la utilización de un programa informático

(KinFitSim) que resuelve numéricamente las ecuaciones diferenciales de velocidad. Nos permitirá simular una cinética en fase gaseosa o ajustar datos experimentales a un mecanismo complejo para obtener la constante de velocidad de una de las reacciones implicadas.

13. Introducción a la Química Computacional.Esta práctica requiere la utilización del programa Chem3D que

mediante cálculos semiempíricos permite la optimización de la geometría de una molécula y el cálculo de propiedades moleculares (calor de formación, potencial de ionización, distancias de enlace, etc).

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4. DISTRIBUCIÓN DE ACTIVIDADES

H O R A STiempo

presencialFactor

aplicableTiempo personal TOTAL

Clases magistrales 0 1.5 0 0Laboratorio 45 x0.75 33.75 78.75Tutoría obligatoria 0 0 0 0Seminario / talleres 0 0 0 0Trabajo individual PREVIO 1 x2 2 3Evaluaciones continuas 0 0 0 0* Exámenes periodos establecidos

3 +16 16 19

Tiempos totales 48 55.5 99.5En nuestro caso, el trabajo individual es previo a la realización de la práctica. Este trabajo consiste en la lectura y comprensión de la práctica a realizar.* Para evaluar las horas (presenciales+estudio) que debe dedicar el alumno hemos considerado un examen de 3 horas de duración+16 horas de preparación

5. PLANIFICACIÓN TEMPORALCódigos para las tareas: C = clase magistral; L = laboratorio; T = tutoría; S = seminario; TI = trabajo individual; E = evaluaciones continuas; EX = examen.

(Indíquese los meses en la primera fila)Octubre Noviembre Diciembre Enero

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

EX

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

L, TI

Sumas parciales (POR GRUPO):C = 0L = 45T =0TI =1

Sumas parciales:C =L =T =TI =E =

Sumas parciales:C =L =T =TI =E =

Sumas parciales:C =L =T =TI =E =

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E =0EX =

EX = EX = EX = 1

TI, en nuestro caso, es trabajo individual previo a la realización de la práctica. Este trabajo consiste en la lectura y comprensión de la práctica a realizar.

6. METODOLOGÍA DOCENTE

7. CRITERIOS DE EVALUACIÓN

8. BIBLIOGRAFÍA8.1. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

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Explicación previa, por parte del profesor, de los conceptos teóricos necesarios para la correcta realización de la práctica.

Los guiones de prácticas se pondrán a disposición de los alumnos en Red-C@mpus unas semanas antes del comienzo de las prácticas.

Diariamente, se preguntará al alumno acerca de la práctica (lo que se ha denominado Trabajo Individual Previo).

Se realizará un examen escrito que podrá constar de preguntas cortas y

concretas de todas las prácticas realizadas o la realización de todos los cálculos

de una práctica.

Además, se valorará la actitud y la habilidad del alumno en el laboratorio así como su trabajo diario.

Los guiones de prácticas que se pondrán a disposición de los alumnos en Red-C@mpus unas semanas antes del comienzo de las prácticas.

ATKINS, P.W. y DE PAULA, J. Atkins’ Physical Chemistry, 7ª Ed., Oxford University Press, Oxford, 2004.

CASTELLAN, G. W., Physical Chemistry, 3ª Ed., Addison Wesley, Massachusetts, 2000 (Versión en español, Addison-Wesley Iberoamericana,Wilmington, Delaware, 1998).

GARLAND, C.W., NIBLER, J.W., SHOEMAKER, D.P., Experiments in Physical Chemistry, McGraw Hill, Boston, 2002. (versión castellana de la 2ª Ed.: UTEHA, México, 1989).

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LEVINE, I. N., Physical Chemistry, 5ª Ed., McGraw-Hill, New York, 2001. (Versión en español de la 4ª Ed.: McGraw-Hill Interamericana, Madrid, 1996).

SENENT, P.S., HERNANZ, G.A. IZQUIERDO, S.C., NAVARRO, D.L., PERAL, F.F. y TROITIÑO, N.D., Técnicas Instrumentales Fisicoquímicas, U.N.E.D., Madrid, 1990.

8.2. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

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BRENNAN, D. y TIPPER, C.F.H., A Laboratory Manual of Experiments in Physical Chemistry, McGraw-Hill, New York, 1976 (versión castellana: Urmo, Bilbao, 1970).