Universidad de Jaén

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Guía docente 2019-20 - 10313003 - Espectroscopía vibracional aplicada



TITULACIÓN: Grado en Química
CENTRO: FACULTAD DE CIENCIAS EXPERIMENTALES
CURSO: 2019-20
ASIGNATURA: Espectroscopía vibracional aplicada
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Espectroscopía vibracional aplicada
CÓDIGO: 10313003 CURSO ACADÉMICO: 2019-20
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 4 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_360408.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: MONTEJO GÁMEZ, MANUEL
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA
N. DESPACHO: B3 - 137 E-MAIL: mmontejo@ujaen.es TLF: 953213649
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/21706
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8296-4078
NOMBRE: GRANADINO ROLDÁN, JOSÉ MANUEL
IMPARTE: Prácticas
DEPARTAMENTO: U127 - QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
ÁREA: 755 - QUÍMICA FÍSICA
N. DESPACHO: B3 - 123 E-MAIL: jmroldan@ujaen.es TLF: -
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/18974
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9527-1158
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Es una materia optativa que se oferta para los alumnos de cuarto curso del Grado en Química. Se pretende ofrecer al alumnado una serie de conocimientos sobre distintas técnicas de espectroscopía vibracional sustentadas con diversas aplicaciones prácticas.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Para el correcto seguimiento de la asignatura se recomienda haber superado la asignatura Estructura atómico molecular  y espectrosopía del curso 3º del Grado.

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.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Código Denominación de la competencia
B10 Capacidad de aprendizaje autónomo para el desarrollo contínuo profesional
B8 Trabajo en equipo
C10 Comprender los aspectos estructurales de los elementos químicos y sus compuestos, incluyendo estereoquímica.
C4 Adquirir las bases para aplicar y evaluar los principios de la espectroscopía y las técnicas principales de investigación estructural.
P5 Interpretación de datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio en términos de su significación y de las teorías que la sustentan.
Q5 Competencia para presentar, tanto en forma escrita como oral, material y argumentación científica a una audiencia especializada.
 
Resultados de aprendizaje
Resultado 313003E - Conoce las técnicas principales de investigación estructural, incluyendo espectroscopía
Resultado 313003F - Conoce los principios de mecánica cuántica y su aplicación en la descripción de la estructura y propiedades de átomos y moléculas.
Resultado 313003G - Conoce los aspectos estructurales de los elementos químicos y sus compuestos, incluyendo estereoquímica.
Resultado 313003H - Aplica la espectroscopia vibracional a sistemas de interés químico
Resultado 313004A Aprende a trabajar en equipo.2
Resultado 313004B - Desarrolla capacidad de aprendizaje autónomo para su desarrollo continuo profesional
Resultado 313004C - Presenta, tanto en forma escrita como oral, material y argumentación científica a una audiencia especializada.
Resultado 313004D - Interpreta los datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio en términos de su significado y de las teorías que los sustentan.
5. CONTENIDOS

Simetría Molecular.EspectroscopíaVibracional de Moléculas Poliatómicas.Técnicas Experimentales en EspectroscopíaVibracional. Laboratorio en EspectroscopíaVibracional.Simetría Molecular.EspectroscopíaVibracional de Moléculas Poliatómicas.Técnicas Experimentales en EspectroscopíaVibracional. Laboratorio en EspectroscopíaVibracional.

BLOQUE I. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Tema 1. Mecanismos de Interacción Radiación - Materia.
- Mecanismo de radiación de dipolo eléctrico.
- Mecanismo de interacción Raman.
Tema 2. Simetría Molecular. Aspectos básicos de teoría de grupos.
- Elementos y operaciones de simetría
- Grupos puntuales de simetría molecular
- Clasificación de moléculas en su grupo puntual
Tema 3.- Espectroscopía Vibracional de Moléculas Poliatómicas.
- Tratamiento clásico de vibraciones moleculares.
- Tratamiento cuántico, niveles de energía y tipos de transiciones.
- La simetría en la interpretación de las vibraciones.
 
BLOQUE II. INSTRUMENTACIÓN, MUESTREO E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS EN ESPECTROSCOPÍAS IR Y RAMAN
Tema 4. Generalidades de los métodos de análisis espectroscópico.
- Tipos y partes fundamentales de los instrumentos de medida de los espectros IR y Raman.
- Medidas de espectroscopía óptica por Transformada de Fourier.
Tema 5. Técnicas de muestreo en espectroscopía IR y Raman.
- Estudio experimental del espectro IR.
- Estudio experimental del espectro Raman.
Tema 6. Interpretación de los espectros IR y Raman
- Frecuencias de grupo.
- Estrategias para la interpretación de espectros IR y Raman.
Tema 7. Cálculos Químico-Cuánticos aplicados a la interpretación de los espectros vibracionales
- Introducción a los métodos de modelización molecular.
- Predicción teórica de espectros vibracionales. Integración teórico-experimental.
 
BLOQUE III. TÉCNICAS DERIVADAS Y CASOS DE ESTUDIO EN ESPECTROSCOPÍAS IR Y RAMAN
Tema 8. Aplicaciones de las espectroscopías IR y Raman
- Aplicaciones seleccionadas de la espectroscopía IR
- Aplicaciones seleccionadas de la espectroscopía Raman.
Tema 9. Técnicas quiroópticas vibracionales. Fundamento y aplicaciones.
- Dicroísmo circular vibracional (VCD)
- Actividad óptica Raman (ROA)
Tema 10. Microscopía Raman (MRS).
- Peculiaridades de los instrumentos de medida.
- Aplicaciones.
 
PROGRAMA PRÁCTICO
Sesiones I y II. Preparación de muestras sólidas, líquidas y gas.
- Registro e interpretación de espectros IR.
- Registro e interpretación de espectros Raman.
Sesión III. Técnicas quiroópicas.
- Asignación de la configuración absoluta de una muestra problema mediante la integración de datos teórico-experimentales.
Sesión IV. Microscopía Raman
- Registro e interpretación del espectro de muestras minerales y/o polímeros.

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo 32.0 48.0 80.0 3.2
  • C10
  • C4
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M9 - Laboratorios
26.0 39.0 65.0 2.6
  • P5
A3 - Tutorías colectivas
  • M14 - Supervisión de trabajos dirigidos
  • M17 - Aclaración de dudas
  • M18 - Comentarios de trabajos individuales
2.0 3.0 5.0 0.2
  • B10
  • B8
  • Q5
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

Los contenidos teóricos de la asignatura se expondrán en clases magistrales a lo largo de 32 horas presenciales. Se impartirán en el grupo completo, empleando como herramientas material didáctico audiovisual. El temario de la asignatura y el resto del material empleado estará disponible para los estudiantes en la plataforma ILIAS.

Las clases en grupos de prácticas (26h) se dividirán en:

Actividades académicamente dirigidas (10h presenciales) se impartirán en sesiones de 1 o 2h de duración en el aula o en aula de informática. Comprenderán:

Seminarios de especialización: donde se desarrollarán en profundidad cuestiones puntuales de la asignatura (2 x 1h)

Seminarios de puesta en común y seguimiento de las actividades relacionadas con la realización del trabajo grupal necesario para la superación de la asignatura (2 x 1h)

Seminarios prácticos para el manejo de herramientas computacionales de interés en espectroscopía vibracional (aula de informática) (3 x 2h)

Clases prácticas de laboratorio, se desarrollarán a lo largo de 16 horas presenciales por grupo. (4 sesiones de 4h). Los estudiantes dispondrán con antelación las tareas objeto de estas actividades. Estas se dedicarán a prácticas en el laboratorio.

Tutorías grupales (2h) se desarrollarán en el aula docente, en grupos reducidos, mientras que las tutorías individuales se llevarán a cabo en el despacho del profesor.

Las horas de trabajo autónomo del estudiante están destinadas a la preparación de las clases de teoría y prácticas utilizando el material de la asignatura disponible en la plataforma ILIAS y el material bibliográfico recomendado; al estudio de la materia y a la preparación y resolución de cuestiones, problemas y ejercicios planteados y el trabajo final de la asignatura.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales ctitud, asistencia continuada y participación en sesiones teóricas. Seguimiento continuo y notas del profesor 0.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio de los conocimientos Teóricos de la materia Prueba escrita 40.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Aprendizaje autónomo y exposición oral. Notas del profesor 40.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Actitud, interés y habilidad en la realización de prácticas Seguimiento continuo y notas del profesor 20.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

La evaluación de la asignatura se realizará mediante tres aspectos.

Examen final de conocimientos teóricos. El instrumento de evaluación será una prueba a base de cuestiones tipo test o de respuesta corta, con un peso sobre la nota final del 40%. Las competencias evaluadas mediante dicho examen son: C10 y C4.

Exposición de un trabajo. El instrumento de evaluación serán las notas del profesor tomadas con el apoyo de rúbricas durante la exposición oral de un trabajo grupal propuesto al inicio del curso y de una temática ligada con la asignatura. El peso sobre la nota final será del 40%.  Las competencias evaluadas serán: B10, B8 y Q5.

Prácticas de laboratorio. El instrumento de evaluación será el seguimiento continuo y notas del profesor y la entrega de informes o resúmenes de las tareas realizadas. El peso sobre la nota final es del 20%. Las competencias evaluadas son: P5.

El cómputo de la nota final se hará teniendo en cuenta los porcentajes indicados para cada una de las partes. Para superar la asignatura será necesario alcanzar una calificación media igual o superior a 5 sobre 10 puntos. En cualquier caso la calificación en el examen final y en la exposición del trabajo habrá de ser superior a 4 sobre 10 puntos para que puedan ponderarse adecuadamente y obtener la nota final.

 Será condición necesaria para aprobar la asignatura, asistir a todas las sesiones de prácticas en el laboratorio.

Observación: Lo descrito más arriba será de aplicación en las convocatorias ordinarias y extraordinaria del curso académico vigente. En convocatorias posteriores sólo se considerará el examen teórico.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Fundamentals of molecular spectroscopy. Edición: New York [etc.]: John Wiley & Sons, 1989. Autor: Struve, Walter S.. Editorial: -  (C. Biblioteca)
  • Modern spectroscopy. Edición: 4th ed. Autor: Hollas, J. Michael. Editorial: Chichester [etc.]: John Wiley & Sons, cop. 2003  (C. Biblioteca)
  • Symmetry and spectroscopy: an introduction to vibrational and electronic spectroscopy. Edición: New York: Dover, 1989. Autor: Harris, Daniel C.. Editorial: -  (C. Biblioteca)
  • Principios básicos de espectroscopia. Edición: -. Autor: Chang, Raymond. Editorial: Madrid: AC, D.L.1983  (C. Biblioteca)
  • Infrared and Raman spectroscopy : principles and spectral interpretation. Edición: -. Autor: Larkin, Peter J.. Editorial: Amsterdam ; Boston : Elsevier, c2011  (C. Biblioteca)
  • Modern vibrational spectroscopy and micro-spectroscopy : theory, instrumentation, and biomedical app. Edición: -. Autor: Diem, Max. Editorial: Chichester, England : Wiley, 2015  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Practical Raman spectroscopy : an introduction. Edición: -. Autor: Vandenabeele, Peter. Editorial: Chichester : Wiley-Blackwell, 2013  (C. Biblioteca)
  • Vibrational optical activity : principles and applications. Edición: -. Autor: Nafie, Laurence A. Editorial: Syracuse, N.Y. : Wiley, 2011  (C. Biblioteca)
  • Computational chemistry: introduction to the theory and applications of molecular and quantum mechan. Edición: -. Autor: Lewars, Errol.. Editorial: Boston : Kluwer, 2003.  (C. Biblioteca)
  • Lecciones de Teoria de Grupos para estudiantes de Quimica Fisica y Espectroscopia. Edición: -. Autor: Arenas Rosado, Juan Francisco. Editorial: Madrid: [s.n. ] , 2017  (C. Biblioteca)
  • Exploring chemistry with electronic structure methods. Edición: 3rd ed. Autor: Foresman, James B. Editorial: Wallingford (Connecticut) : Gaussian, 2015  (C. Biblioteca)
  • Molecular modelling for beginners. Edición: -. Autor: Hinchliffe, Alan.. Editorial: Chichester (England) : John Wiley & Sons, cop. 2003.  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
 
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2 - Clases en grupos de prácticas A3 - Tutorías colectivas Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
9 - 15 sept. 2019
5.00.00.0 4.0  
Nº 2
16 - 22 sept. 2019
2.00.00.0 4.0  
Nº 3
23 - 29 sept. 2019
3.00.00.0 6.0  
Nº 4
30 sept. - 6 oct. 2019
2.00.00.0 4.0  
Nº 5
7 - 13 oct. 2019
3.04.00.0 8.0  
Nº 6
14 - 20 oct. 2019
3.02.00.0 7.0  
Nº 7
21 - 27 oct. 2019
3.04.00.0 8.0  
Nº 8
28 oct. - 3 nov. 2019
3.02.00.0 7.0  
Nº 9
4 - 10 nov. 2019
2.06.00.0 9.0  
Nº 10
11 - 17 nov. 2019
2.04.00.0 8.0  
Nº 11
18 - 24 nov. 2019
2.02.00.0 7.0  
Nº 12
25 nov. - 1 dic. 2019
2.02.00.0 7.0  
Nº 13
2 - 8 dic. 2019
0.00.00.0 3.0  
Nº 14
9 - 15 dic. 2019
0.00.02.0 6.0  
Nº 15
16 - 19 dic. 2019
0.00.00.0 2.0  
Total Horas 32.0 26.0 2.0 90.0