Menú local
Guía docente 2017-18 - 10312007 - Estructura atómico-molecular y espectroscopia
| TITULACIÓN: | Grado en Química |
| CENTRO: | FACULTAD DE CIENCIAS EXPERIMENTALES |
| CURSO: | 2017-18 |
| ASIGNATURA: | Estructura atómico-molecular y espectroscopia |
| NOMBRE: Estructura atómico-molecular y espectroscopia | |||||
| CÓDIGO: 10312007 | CURSO ACADÉMICO: 2017-18 | ||||
| TIPO: Obligatoria | |||||
| Créditos ECTS: 6.0 | CURSO: 3 | CUATRIMESTRE: PC | |||
| WEB: http://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_275892.html | |||||
| NOMBRE: PEÑA RUIZ, TOMÁS | ||
| IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable] | ||
| DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA | ||
| ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA | ||
| N. DESPACHO: B3 - 112 | E-MAIL: truiz@ujaen.es | TLF: 953213648 |
| TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/3887 | ||
| URL WEB: http://www10.ujaen.es/conocenos/departamentos/quifis/inicio | ||
| ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0456-8659 | ||
| NOMBRE: PARTAL UREÑA, FRANCISCO | ||
| IMPARTE: Prácticas | ||
| DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA | ||
| ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA | ||
| N. DESPACHO: B3 - 112 | E-MAIL: fpartal@ujaen.es | TLF: 953212555 |
| TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/28939 | ||
| URL WEB: http://www4.ujaen.es/~fpartal/ | ||
| ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5554-1205 | ||
No se piden
Es una materia obligatoria incluida en el Módulo Fundamental que se imparte en el 1er. Cuatrimestre del 3er. curso
No se establecen
El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.| Código | Denominación de la competencia |
| B3 | Comunicación oral y escrita en la lengua nativa |
| C4 | Adquirir las bases para aplicar y evaluar los principios de la espectroscopía y las técnicas principales de investigación estructural. |
| C6 | Aplicar los principios de mecánica cuántica en la descripción de la estructura y propiedades de átomos y moléculas. |
| Q1 | Capacidad para demostrar el conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con la Química. |
| Q2 | Capacidad para aplicar dichos conocimientos a la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados. |
| Q5 | Competencia para presentar, tanto en forma escrita como oral, material y argumentación científica a una audiencia especializada. |
| Resultados de aprendizaje | |
| Resultado 312007A | Mejora la comunicación oral y escrita en lengua nativa. |
| Resultado 312007B | Utiliza el razonamiento crítico |
| Resultado 312007C | - Demuestra el conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con la Química. |
| Resultado 312007D | - Aplica dichos conocimientos a la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados. |
| Resultado 312007E | - Presenta, tanto en forma escrita como oral, material y argumentación científica a una audiencia especializada. |
| Resultado 312007F | - Conoce las técnicas principales de investigación estructural, incluyendo espectroscopía. |
| Resultado 312007G | - Conoce los principios de mecánica cuántica y su aplicación en la descripción de la estructura y propiedades de átomos y moléculas. |
| Resultado 312007H | - Conoce los aspectos estructurales de los elementos químicos y sus compuestos, incluyendo estereoquímica. |
Química cuántica: aplicación de la mecánica cuántica al estudio de sistemas sencillos, de los átomos y de las moléculas. La interacción entre la radiación electromagnética y la materia. Espectroscopias de absorción, emisión y de dispersión Raman. Espectroscopias de resonancia magnética de espín.
Tema 1.- Fundamentos de la Mecánica Cuántica (3
horas)
*Orígenes de la mecánica cuántica
*Operadores. Ecuaciones en valores propios
*Operadores hermíticos. Conmutabilidad
*Postulados de la Mecánica Cuántica
*Principio de superposición
Tema 2.- Aplicación de la Mecánica Cuántica
a algunos sistemas sencillos (2 horas)
*La partícula libre en una dimensión
*La partícula en la caja de potencial unidimensional
*La partícula en la caja de potencial bi y
tridimensional. Degeneración
*El efecto túnel
*El oscilador armónico
Tema 3.- El momento angular en Mecánica Cuántica
(3 horas)
*Operadores de momento angular
*El rotor rígido
*Acoplamiento de momentos angulares
*Operadores Ladder. Funciones propias de momento angular
acoplado
Tema 4.- Estructura atómica. Átomo de
hidrógeno (3 horas)
*El átomo de hidrógeno
*Propiedades de la función radial
*Momento angular orbital
*El spin electrónico
*Orbitales atómicos y estados en el átomo de
hidrógeno.
Tema 5. Estructura atómica. Átomos
polielectrónicos (3 horas)
*Métodos aproximados en Mecánica
Cuántica. Variaciones. Perturbaciones
*Configuración electrónica. Principio del
aufbau
*Interacción spin-orbita en átomos
polielectrónicos
Tema 6.- Estructura electrónica de moléculas
diatómicas (3 horas)
*La molécula de hidrógeno y otras
diatómicas homonucleares: Métodos CLOA y EV
*Interacción de configuraciones
*Términos electrónicos moleculares
*Moléculas diatómicas heteronucleares
Tema 7.- Estructura electrónica de moléculas
poliatómicas (3 horas)
*Enlaces localizados
*Hibridación de orbitales. Diversos esquemas de
hibridación
*Enlaces deslocalizados
*Compuestos orgánicos conjugados. Método
Hückel
Tema 8.- Interacción radiación-materia (3 horas)
*Procesos de absorción y emisión de
radiación. Coeficientes de Einstein
*Reglas de selección
*Anchura e intensidad de las líneas espectrales. Ley
de Lambert Beer
*Dispersión inelástica de la luz. Efecto
Raman
Tema 9.- Espectroscopía de
vibración-rotación de moléculas
diatómicas (3 horas)
*Tratamiento básico de la vibración y de la
rotación
*Distorsión centrífuga
*Acoplamiento vibración-rotación
*Anarmonicidad vibracional. Reglas de selección
*Constantes espectroscópicas a partir de los espectros
vibracionales
*Análisis de los espectros de microondas
Tema 10.- Espectros de vibración y rotación de
moléculas poliatómicas (3 horas)
*Espectroscopía rotacional de moléculas
lineales
*Espectroscopía vibracional de moléculas
poliatómicas
*Frecuencias características
*Estados rotacionales de moléculas poliatómicas
no lineales
Tema 11.- Espectroscopía electrónica (3 horas)
*Espectros atómicos. Características generales
y reglas de selección
*Espectros electrónicos de moléculas
diatómicas. Estructura vibracional y principio de
Franck-Condon
*Moléculas poliatómicas: grupos
cromóforos y transiciones d-d
*Espectros de emisión: Fluorescencia y
fosforescencia
Tema 12.- Espectroscopía de resonancia magnética
(3 horas)
*El spin nuclear
*Energías de los estados de spin nuclear
*Acoplamiento spin-spin
*Espectros de resonancia de spin electrónico
| ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
|---|---|---|---|---|---|
A1 - Clases expositivas en gran grupo
|
38.0 | 57.0 | 95.0 | 3.8 |
|
A2 - Clases en grupos de prácticas
|
20.0 | 30.0 | 50.0 | 2.0 |
|
A3 - Tutorías colectivas
|
2.0 | 3.0 | 5.0 | 0.2 | |
| TOTALES: | 60.0 | 90.0 | 150.0 | 6.0 |
La exposición de la materia se hará a lo largo de 35-38 horas de exposición magistral, además de 20 horas dedicadas a seminarios para la realización de ejercicios numéricos. Se propondrán ejercicios de clase para practicar los conocimientos teóricos y la redacción. Se distribuirán relaciones de problemas para ser resueltos por los estudiantes. Se podrán considerar otras actividades.
| ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
|---|---|---|---|
| Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Participación en Actividades Académicamente Dirigidas (AAD) compuestas por relaciones de problemas, tests de teoría y otros. Su contribución a la nota final de la asignatura será tenida en cuenta si en el examen escrito (criterios S2 y S3 se ha obtenido un 5) | Realización de tests y ejercicios, además de cualquier otra actividad que se pueda plantear | 10.0% |
| Conceptos teóricos de la materia | Formación Teórica | Examen Escrito | 70.0% |
| Realización de trabajos, casos o ejercicios | Formación Práctica | Examen Escrito | 20.0% |
El examen escrito para evaluación del aspecto S2, formación teórica, constará de cuestiones de teoría y problemas. Supone el 70% de la calificación final de la asignatura.
Este examen consta de una sección de preguntas tipo test, otra de preguntas de respuesta breve y otra de problemas.
Los aspectos S1 y S3 suponen el 30% de la calificación de la asignatura. Es necesario conseguir un 4 en el examen.
Evaluación de competencias
S2 - examen escrito: B3,C4,C6,Q1,Q2.
S1,S3 - examen escrito + actividades academicamente dirigidas: B3,C4,C6,Q1,Q2,Q5.
- Physical chemistry. Edición: 3rd. ed. Autor: Engel, Thomas, 1942-. Editorial: Edinburgh: Pearson, cop. 2014 (C. Biblioteca)
- Química cuántica : fundamentos y aplicaciones computacionales. Edición: 2ª ed.. Autor: -. Editorial: Madrid: Síntesis, 2002 (C. Biblioteca)
- Atkins' physical chemistry. Edición: 8th ed.. Autor: Atkins, Peter William.. Editorial: Oxford : Oxford University Press, 2006. (C. Biblioteca)
- Molecular quantum mechanics. Edición: 5th ed. Autor: Atkins, Peter W. Editorial: Oxford [etc.]: Oxford University Press, 2011 (C. Biblioteca)
- Quantum chemistry. Edición: 7th ed.. Autor: Levine, Ira N.. Editorial: Boston ; Madrid [etc.] : Pearson, cop. 2014 (C. Biblioteca)
- Modern spectroscopy. Edición: 4th ed. Autor: Hollas, J. Michael. Editorial: Chichester [etc.]: John Wiley & Sons, cop. 2003 (C. Biblioteca)
| Semana | A1 - Clases expositivas en gran grupo | A2 - Clases en grupos de prácticas | A3 - Tutorías colectivas | Trabajo autónomo | Observaciones | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nº 1 11 - 17 sept. 2017 |
5.0 | 0.0 | 0.0 | 7.5 | ||
| Nº 2 18 - 24 sept. 2017 |
5.0 | 0.0 | 0.0 | 7.5 | ||
| Nº 3 25 sept. - 1 oct. 2017 |
3.0 | 2.0 | 0.0 | 7.5 | ||
| Nº 4 2 - 8 oct. 2017 |
3.0 | 2.0 | 0.0 | 7.5 | ||
| Nº 5 9 - 15 oct. 2017 |
2.0 | 0.0 | 1.0 | 4.5 | ||
| Nº 6 16 - 22 oct. 2017 |
2.0 | 2.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Nº 7 23 - 29 oct. 2017 |
4.0 | 0.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Nº 8 30 oct. - 5 nov. 2017 |
1.0 | 2.0 | 0.0 | 4.5 | ||
| Nº 9 6 - 12 nov. 2017 |
4.0 | 2.0 | 0.0 | 9.0 | ||
| Nº 10 13 - 19 nov. 2017 |
2.0 | 2.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Nº 11 20 - 26 nov. 2017 |
3.0 | 2.0 | 0.0 | 7.5 | ||
| Nº 12 27 nov. - 3 dic. 2017 |
2.0 | 2.0 | 1.0 | 7.5 | ||
| Nº 13 4 - 10 dic. 2017 |
0.0 | 2.0 | 0.0 | 3.0 | ||
| Nº 14 11 - 17 dic. 2017 |
2.0 | 2.0 | 0.0 | 6.0 | ||
| Nº 15 18 - 21 dic. 2017 |
0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Total Horas | 38.0 | 20.0 | 2.0 | 90.0 | ||