Universidad de Jaén

Esta asignatura proporciona a los alumnos conocimientos básicos de química  para abordar el estudio de otras disciplinas, tales como ciencias de los materiales, electrónica básica, etc. así como para comprender propiedades macrosc ó picas de la materia que se estudian en el campo de la ingeniería y que tienen su fundamento en la estructura microsc ó pica de la misma (electrónica, atómica y molecular). La asignatura también permite establecer las bases, leyes y ecuaciones, de las diferentes transformaciones químicas de la materia de las que dependen en cierta medida sus aplicaciones en la ingeniería.

Tener conocimiento de formulación química, concepto de mol, distintas formas de expresar la concentración de una disolución y cálculos estequiométricos.

PROGRAMA DE TEORÍA:

1. 1.   CONCEPTOS Y LEYES FUNDAMENTALES DE LA QUíMICA.

Concepto de Ciencia. Objeto, importancia y clasificación de la Química. Leyes fundamentales de las transformaciones químicas. Símbolos y fórmulas. Formulación y nomenclatura de los compuestos inorgánicos.Concepto de mol, número de Avogadro, volumen molar. Determinación de fórmulas empíricas y moleculares. Cálculos estequiométricos.

1. 2.   TERMOQUÍMICA. PRIMER PRINCIPIO. SEGUNDO Y TERCER PRINCIPIO.

Introducción y primer principio. Energía interna. Entalpía. Termoquímica. Ley de Hess. Espontaneidad, reversibilidad y equilibrio. Entropía. Segundo principio de la termodinámica y tercer principio de la termodinámica. Condiciones de equilibrio y espontaneidad a temperatura constante: funciones de Gibbs.

1. 3. ESTRUCTURA DEL ÁTOMO: NÚCLEO ATÓMICO.

Partículas elementales: el electrón, el protón y el neutrón. Modelo atómico de Rutherford. Número atómico y número másico, Isótopos e Isóbaros. Estabilidad nuclear. Radiactividad natural. Cinética de la desintegración radiactiva.

1. 4. ESTRUCTURA ELECTRÓNICA. PROPIEDADES PERIÓDICAS. CLASIFICACION PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS.

Teoría cuántica de Planck. Efecto fotoeléctrico. Espectros atómicos. Modelo atómico de Bohr. Orígenes de la teoría mecano-cuántica. Hipótesis de De Broglie. Principio de incertidumbre de Heisenberg. Ecuación de Schrödinger para el átomo de hidrógeno. Números cuánticos. Niveles de energía y configuración electrónica de los átomos polielectrónicos. Base electrónica de la clasificación periódica. Descripción de la tabla periódica actual. Propiedades Periódicas.

1. 5.   ENLACE QUIMICO: IÓNICO, COVALENTE Y METÁLICO. FUERZAS INTERMOLECULARES.

Enlace Iónico. Redes cristalinas. Energía reticular. Naturaleza del enlace covalente. Estructura de Lewis y regla del octeto. Teoría del enlace de valencia. Hibridación de orbitales atómicos. Teoría de Orbitales Moleculares. Orden y estabilidad de enlace. Polaridad del enlace covalente. Resonancia.  Teoría de bandas en metales. Fuerzas intermoleculares.

1. 6.   ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA. CAMBIOS DE ESTADO.

Estado sólido. Estado gaseoso. Las leyes de los gases ideales. Gases reales. Teoría cinético-molecular de los gases. Estado líquido. Propiedades de los líquidos. Cambios de estado. Regla de las fases. Diagramas de fases. Otros materiales.

1. 7.   DISOLUCIONES IDEALES Y NO IDEALES. DISPERSIONES COLOIDALES.

Disoluciones ideales y no ideales. Ley de Raoult. Ley de Henry. Propiedades Coligativas. Dispersiones coloidales.

1. 8.   EQUILIBRIO QUIMICO.

Equilibrio químico entre gases ideales. Constante de equilibrio. Equilibrios en sistemas heterogéneos. Influencia de la temperatura en la constante de equilibrio. Factores que afectan al equilibrio.

1. 9.   CINÉTICA QUÍMICA .

Velocidad de las reacciones químicas. Reacciones elementales. Mecanismo de reacción. Ecuación general de la velocidad de reacción. Orden de reacción. Teorías

sobre la velocidad de las reacciones. Catálisis.

1. 10.             ELECTROQU Í MICA

Reacciones de oxidación-reducción. Células electroquímicas. Potencial de electrodo. Potencial estándar de los electrodos. Potencial de célula y energía libre. Potencial de célula y concentración. Ecuación de Nernts. Células de concentración. Células voltaicas comerciales. Corrosión. Electrólisis. Procesos electrolíticos comerciales.

PROGRAMA DE PRÁCTICAS:

PRÁCTICA 1. SÍNTESIS. OBTENCIÓN DEL SULFATO DE TETRAMIN COBRE(II)

PRÁCTICA 2: SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN

PRÁCTICA 3: VOLUMETRÍAS ÁCIDO - BASE. DETERMINACIÓN DE LA ÁCIDED DE UN VINAGRE.

PRÁCTICA 4: DESTILACIÓN DE UNA MEZCLA ETANOL-AGUA

PRÁCTICA 5: CINÉTICA. HIDRÓLISIS ÁCIDA DEL ACETATO DE METILO

SEMINARIO I: PRESENTACIÓN PROGRAMA DE PRÁCTICAS; NORMAS DE SEGURIDAD; MATERIAL.

SEMINARIO II: FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN. CÁLCULOS EN EL LABORATORIO DE QUÍMICA.