Universidad de Jaén

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Guía docente 2020-21 - 10312007 - Estructura atómico-molecular y espectroscopia



TITULACIÓN: Grado en Química
CENTRO: FACULTAD DE CIENCIAS EXPERIMENTALES
CURSO: 2020-21
ASIGNATURA: Estructura atómico-molecular y espectroscopia
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Estructura atómico-molecular y espectroscopia
CÓDIGO: 10312007 CURSO ACADÉMICO: 2020-21
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 3 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_275892.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
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
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

No se piden

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Es una materia obligatoria incluida en el Módulo Fundamental que se imparte en el 1er. Cuatrimestre del 3er. curso

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

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.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
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.
5. CONTENIDOS

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

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
38.0 57.0 95.0 3.8
  • C4
  • C6
  • Q1
  • Q5
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M11 - Resolución de ejercicios
20.0 30.0 50.0 2.0
  • B3
  • Q1
  • Q2
A3 - Tutorías colectivas
  • M14 - Supervisión de trabajos dirigidos
2.0 3.0 5.0 0.2
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

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.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
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 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:

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.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • 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)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • 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)
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
21 - 27 sept. 2020
5.00.00.0 7.5 El cronograma sufrirá modificaciones a lo largo del curso por lo que se recomienda consultar con asiduidad el calendario de asignaturas publicado en la web de la Facultad de Ciencias Experimentales
Nº 2
28 sept. - 4 oct. 2020
5.00.00.0 7.5  
Nº 3
5 - 11 oct. 2020
3.02.00.0 7.5  
Nº 4
12 - 18 oct. 2020
2.02.00.0 6.0  
Nº 5
19 - 25 oct. 2020
3.02.00.0 7.5  
Nº 6
26 oct. - 1 nov. 2020
3.02.00.0 7.5  
Nº 7
2 - 8 nov. 2020
3.02.00.0 7.5  
Nº 8
9 - 15 nov. 2020
1.00.00.0 1.5  
Nº 9
16 - 22 nov. 2020
3.02.00.0 7.5  
Nº 10
23 - 29 nov. 2020
3.02.00.0 7.5  
Nº 11
30 nov. - 6 dic. 2020
3.02.00.0 7.5  
Nº 12
7 - 13 dic. 2020
3.00.00.0 4.5  
Nº 13
14 - 20 dic. 2020
1.02.00.0 4.5  
Nº 14
21 - 27 dic. 2020
0.02.00.0 3.0  
Nº 15
28 dic. 2020 - 3 ene. 2021
0.00.02.0 3.0  
Nº 16
4 - 10 ene. 2021
0.00.00.0 0.0  
Nº 17
11 - 14 ene. 2021
0.00.00.0 0.0  
Total Horas 38.0 20.0 2.0 90.0  
10. ESCENARIO MIXTO

METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)

Metodología docente. Descripción

38 sesiones en gran grupo de una 1h de duración para desarrollar los contenidos teóricos de la asignatura

100% online salvo directrices de la Facultad de Ciencias Experimentales que permitan incrementar la presencialidad

Se desarrollarán clases magistrales y actividades participativas que contribuyan a madurar los conceptos teóricos. El procedimiento será no presencial on-line síncrono mediante videollamada realizada en el horario establecido por la Facultad de Ciencias Experimentales.

 

20 sesiones en pequeño grupo de 2h de duración para desarrollar los aspectos prácticos/aplicados de la asignatura.

Presencialidad del 100% salvo directrices del centro que impliquen un porcentaje inferior.

Los seminarios prácticos de la asignatura se realizarán en pequeño grupo. Se resolverán ejemplos numéricos que apliquen los conceptos teóricos. Adicionalmente, se podrá realizar cualquier otra actividad que pueda considerarse de interés.

Tutorías colectivas. 2 horas

100% online

Se desarrollarán en formato online – síncrono por videollamada realizando actividades que abarquen todos los contenidos de la asignatura y permitan aflorar las dudas y errores conceptuales del alumnado.

Tutorías individualizadas

100% online

Tendrán lugar en formato online síncrono por videollamada o asíncrono mediante correo electrónico.

  SISTEMA DE EVALUACIÓN

El sistema de evaluación que se describe será válido tanto para la convocatoria ordinaria I como para la extraordinaria II

Aspecto

Criterio

Instrumento

Peso

S1: Participación en

actividades

 

Participación en Actividades Académicamente Dirigidas (AAD) compuestas por tests de teoría, preguntas de respuesta breve y otros. Su contribución a la nota final de la asignatura será tenida en cuenta si en el examen escrito de teoría (aspecto S2) se obtiene como mínimo un 4.

Realización de test y preguntas de respuesta breve de forma online asíncrona

20%

S2: Conceptos teóricos de la materia

Formación teórica

Examen escrito. Presencialidad 100% salvo directriz en contra de la Ftad. de Ciencias experimentales, en cuyo caso se realizará de forma online síncrona

50%

S3: Realización de trabajos, casos o ejercicios

Formación práctica

Realización de problemas numéricos forma online asíncrona

30%

  RECURSOS

Se utilizarán todos aquellos recursos que pone a disposición del profesorado la Universidad de Jaén como plataforma de docencia virtual, herramientas de Google, etc.

11. ESCENARIO NO PRESENCIAL

METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)

Metodología docente. Descripción

38 sesiones en gran grupo de una 1h de duración para desarrollar los contenidos teóricos de la asignatura

Online

Se desarrollarán clases magistrales y actividades participativas que contribuyan a madurar los conceptos teóricos. El procedimiento será no presencial on-line síncrono mediante videollamada realizada en el horario establecido por la Facultad de Ciencias Experimentales.

 

20 sesiones en pequeño grupo de 2h de duración para desarrollar los aspectos prácticos/aplicados de la asignatura.

Online

Los seminarios prácticos de la asignatura se realizarán en pequeño grupo. Se resolverán ejemplos numéricos que apliquen los conceptos teóricos. Adicionalmente, se podrá realizar cualquier otra actividad que pueda considerarse de interés. El procedimiento será no presencial on-line síncrono mediante videollamada realizada en el horario establecido por el centro.

Tutorías colectivas. 2 horas

Online

Se desarrollarán en formato online – síncrono por videollamada realizando actividades que abarquen todos los contenidos de la asignatura y permitan aflorar las dudas y errores conceptuales del alumnado.

Tutorías individualizadas

Online

Tendrán lugar en formato online síncrono por videollamada o asíncrono mediante correo electrónico.

  SISTEMA DE EVALUACIÓN

El sistema de evaluación que se describe será válido tanto para la convocatoria ordinaria I como para la extraordinaria II

Aspecto

Criterio

Instrumento

Peso

S1: Participación en

actividades

 

Participación en Actividades Académicamente Dirigidas (AAD) compuestas por tests de teoría, preguntas de respuesta breve y otros. Su contribución a la nota final de la asignatura será tenida en cuenta junto con el aspecto S3 si en el examen escrito de teoría (aspecto S2) se obtiene como mínimo un 4.

Realización de test y preguntas de respuesta breve de forma online asíncrona

20%

S2: Conceptos teóricos de la materia

Formación teórica

Examen escrito. Se llevará a cabo de forma online síncrona

50%

S3: Realización de trabajos, casos o ejercicios

Formación práctica

Realización de problemas numéricos forma online asíncrona

30%

 

RECURSOS

Se utilizarán todos aquellos recursos que pone a disposición del profesorado la Universidad de Jaén como plataforma de docencia virtual, herramientas de Google, etc.

CLÁUSULA DE PROTECCIÓN DE DATOS (evaluación on-line)

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es

Cláusula grabación de clases PROTECCIÓN DE DATOS DE CARÁCTER PERSONAL

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es