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Syllabus 2024-25 - 13511007 - Chemical Fundamentals of Engineering (Fundamentos químicos en la ingeniería)

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  • Level 1: Tutorial support sessions, materials and exams in this language
  • Level 2: Tutorial support sessions, materials, exams and seminars in this language
  • Level 3: Tutorial support sessions, materials, exams, seminars and regular lectures in this language
DEGREE: Grado en Ingeniería eléctrica (13511007)
FACULTY: SCHOOL OF ENGINEERING OF JAÉN
DEGREE: Doble Grado en Ingeniería mecánica e Ingeniería electrónica industrial (13911006)
FACULTY: SCHOOL OF ENGINEERING OF JAÉN
DEGREE: Grado en Ingeniería electrónica industrial (13111007)
FACULTY: SCHOOL OF ENGINEERING OF JAÉN
DEGREE: Doble grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería electrónica industrial (13711007)
FACULTY: SCHOOL OF ENGINEERING OF JAÉN
DEGREE: Doble grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería mecánica (13611007)
FACULTY: SCHOOL OF ENGINEERING OF JAÉN
DEGREE: Doble grado en Ingeniería mecánica e Ingeniería de organización industrial (13811007)
FACULTY: SCHOOL OF ENGINEERING OF JAÉN
DEGREE: Grado en Ingeniería de organización industrial (13011007)
FACULTY: SCHOOL OF ENGINEERING OF JAÉN
DEGREE: Grado en Ingeniería mecánica (13411007)
FACULTY: SCHOOL OF ENGINEERING OF JAÉN
ACADEMIC YEAR: 2024-25
COURSE: Chemical Fundamentals of Engineering
SYLLABUS
1. COURSE BASIC INFORMATION
NAME: Chemical Fundamentals of Engineering
CODE: 13511007 (*) ACADEMIC YEAR: 2024-25
LANGUAGE: English LEVEL: 3
ECTS CREDITS: 6.0 YEAR: 1 SEMESTER: PC
2. LECTURER BASIC INFORMATION
NAME: PARTAL UREÑA, FRANCISCO
DEPARTMENT: U127 - QUIMÍCA FÍSICA Y ANALÍTICA
FIELD OF STUDY: 755 - QUÍMICA FÍSICA
OFFICE NO.: B3 - 126 E-MAIL: fpartal@ujaen.es P: 953212555
WEBSITE: http://www4.ujaen.es/~fpartal/
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5554-1205
LANGUAGE: English LEVEL: null
NAME: PEÑA RUIZ, TOMÁS
DEPARTMENT: U127 - QUIMÍCA FÍSICA Y ANALÍTICA
FIELD OF STUDY: 755 - QUÍMICA FÍSICA
OFFICE NO.: B3 - 112 E-MAIL: truiz@ujaen.es P: 953213648
WEBSITE: http://www10.ujaen.es/conocenos/departamentos/quifis/inicio
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0456-8659
LANGUAGE: English LEVEL: null
3. CONTENT DESCRIPTION

Leyes y Conceptos Fundamentales.
Estructura de la Materia.
Transformaciones Químicas de la Materia.
Química Aplicada.

PROGRAMA DE TEORÍA:

TEMA 1. CONCEPTOS Y LEYES FUNDAMENTALES DE LA QUíMICA.

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

TEMA 2. 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.

TEMA 3. ESTRUCTURA DEL ÁTOMO: ESTRUCTURA ELECTRÓNICA.

Interacción matería y energía. Espectros atómicos. Modelo atómico de Bohr. Estructura extranuclear del átomo según la mecánica ondulatoria: dualismo onda-partícula.
Principio de incertidumbre de Heisenberg. Ecuación de Schrödinger para el átomo de hidrógeno. Números cuánticos. Orbitales atómicos.

TEMA 4. SISTEMA PERIÓDICO. LEY PERIÓDICA.

Clasificación de los elementos: ley periódica y sistema periódico. El núcleo atómico y la tabla periódica. Los electrones y la tabla periódica: explicación mecanocúantica.
Variación periódica de algunas propiedades atómicas físicas y químicas.

TEMA 5. ENLACE QUIMICO.

Enlace Iónico: Redes cristalinas, energía reticular. Enlace covalente: Naturaleza, estructuras de Lewis y regla del octeto, geometría molecular y
momento dipolar. Orden de enlace y longitud de enlace.

TEMA 6. FUERZAS INTERMOLECULARES. ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA. CAMBIOS DE ESTADO.

Estado gaseoso: leyes de los gases ideales, gases reales, teoría cinético-molecular de los gases. Estado líquido: Propiedades. Estado sólido: Propiedades.
Cambios de estado: diagrama de fases.

TEMA 7. SISTEMAS DISPERSOS. DISOLUCIONES. PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS DISOLUCIONES.

Sistemas dispersos: clasificación. Disoluciones: solubilidad, disoluciones ideales y no ideales, ley de Raoult, ley de Henry. Propiedades Coligativas de las
disoluciones que contienen solutos no volátiles.

TEMA 8. REACCIONES QUÍMICAS: TERMODINÁMICA QUÍMICA.

Términos básicos en Termdinámica. Principio Cero de la Termodinámica. Calor. Trabajo. Primer Principio de la Termodinámica: Energía interna. Termoquímica:
Entalpía, leyes fundamentales de la Termoquímica. Segundo Principio de la Termnodinámica: Entropía. Reversibilidad, espontaneidad y equilibrio químico:
Energía libre de Gibbs.

TEMA 9. REACCIONES QUÍMICAS: 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.

TEMA 10. EQUILIBRIO QUIMICO.

Expresión de la constante de equilibrio. Relaciones entre constantes de equilibrio. Relación entre cinética química y equilibrio químico.
Modificación de las condiciones de equilibrio: principio de Le Châtelier. Equilibrios en sistemas homogéneos y heterogéneos.

TEMA 11. ELECTROQUÍMICA.

Reacciones de oxidación-reducción. Células electroquímicas. Potencial estándar de electrodo. Termodinámica de las reacciones redox.
Ecuación de Nernst. Células voltaicas comerciales. Corrosión. Electrólisis.Procesos electrolíticos comerciales.


PROGRAMA DE PRÁCTICAS:

PRÁCTICA 1: SÍNTESIS: OBTENCIÓN DEL SULFATO DE TETRAMMINOCOBRE(II).

PRÁCTICA 2: VOLUMETRÍAS ÁCIDO-BASE: DETERMINACIÓN DE LA ÁCIDEZ DE UN VINAGRE.

PRÁCTICA 3: CINÉTICA QUÍMICA: HIDRÓLISIS ÁCIDA DEL ACETATO DE METILO.

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

PRÁCTICA 4: DESTILACION DE UNA MEZCLA DE ETANOL-AGUA

PRACTICA 5: SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN

EXAMEN PRÁCTICO

4. COURSE DESCRIPTION AND TEACHING METHODOLOGY

INFORMACIÓN DETALLADA:

La asignatura se desarrollará mediante:

Clases expositivas en gran grupo: consiste  en clases magistrales donde se imparte la base teórica de la asignatura y realización de ejemplos utilizando para su desarrollo pizarra, cañón, ordenador etc.

Clases en grupos de prácticas: clases de problemas numéricos y sesiones de prácticas de laboratorio en grupo pequeño que implican la aplicación práctica de conocimientos; el alumnado dispondrá de los guiones correspondientes a las sesiones de prácticas de laboratorio.

Sesiones de tutorías colectivas: Se pretende reforzar las clases de teoría, resolución de dudas tanto de las clases de teoría como de problemas, aunque a demanda del alumnado se pueden incluir: supervisión y comentarios de  tareas académicamente dirigidas, debate y/o presentaciones/exposiciones.

Students with special educational needs should contact the Student Attention Service (Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante) in order to receive the appropriate academic support

5. ASSESSMENT METHODOLOGY

Atendiendo al REGLAMENTO DE RÉGIMEN ACADÉMICO Y DE EVALUACIÓN DEL ALUMNADO DE LA UNIVERSIDAD DE JAÉN , la evaluación de la asignatura es una evaluación global , y  se
deberá aprobar cada una de las partes evaluadas para que compute en la calificación final de la asignatura, de acuerdo a los siguientes porcentajes:

1) El dominio de los conocimientos teóricos, problemas y formulación química se evaluará mediante la realización un examen teórico al final del cuatrimestre. Tiene un peso total del 70% de la calificación final de la asignatura.

2) El dominio de los conocimientos prácticos se llevará a cabo mediante un examen al final las sesiones prácticas y la revisión del cuaderno de prácticas. Tiene un peso total del 20% de la calificación final de la asignatura.

3) Las actividades propuestas en clase y en seminarios se evaluarán después de su realización. Tiene un peso total del 10% de la calificación final de la asignatura.

 Las calificaciones obtenidas en los puntos 2) y 3)  se mantendrán tanto para la convocatoria ordinaria como para la extraordinaria.

Competencias evaluadas con cada instrumento:

Examen de teoría,  problemas y formulación supone la adquisición de las competencias CB1R, CBB4R y CT2  a través de los resultados de aprendizaje 35, 36 y 37.

Evaluación de las actividades realizadas por el alumnado: CB1R, CBB4R y CT2  a través de los resultados de aprendizaje 35, 36 y 37.

Examen de los conocimientos prácticos. CBB4R y CT2  a través de los resultados de aprendizaje 35, 36 y 37.

6. BOOKLIST
MAIN BOOKLIST:
  • Principles of modern chemistry. Edition: -. Author: Oxtoby, David W.. Publisher: [USA]: Thomson Learning, cop. 2002  (Library)
  • Foundations of college chemistry . Edition: -. Author: Hein, Morris. Publisher: Hoboken, N.J. : John Wiley, 2014  (Library)
ADDITIONAL BOOKLIST:
  • Cálculos de química analítica. Edition: 2ª ed. en español. Author: Hamilton, Leicester F.. Publisher: Santa Fé de Bogotá [etc.]: McGraw-Hill, 1992  (Library)
7. SUSTAINABLE DEVELOPMENT GOALS
Industria, innovación e infraestructura
Producción y consumo responsables
Acción por el clima
 
DETAILED INFORMATION

9.5 Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica de los sectores industriales de todos los países, en particular los países en desarrollo,
entre otras cosas fomentando la innovación y aumentando considerablemente, de aquí a 2030, el número de personas que trabajan en investigación y desarrollo por millón
de habitantes y los gastos de los sectores público y privado en investigación y desarrollo.

12.8 De aquí a 2030, asegurar que las personas de todo el mundo tengan la información y los conocimientos pertinentes para el desarrollo sostenible y los estilos de
vida en armonía con la naturaleza.

13.3 Mejorar la educación, la sensibilización y la capacidad humana e institucional respecto de la mitigación del cambio climático, la adaptación a él, la reducción de
sus efectos y la alerta temprana.

8. VIRTUAL / CLASSROOM TEACHING SCENARIO

 

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)

Metodología docente Descripción

A1-Clases expositivas en gran grupo

Presencial rotativa 50%*

Clases en el horario y aula asignados a una parte del grupo y retransmisión por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro.

El Centro podrá establecer un porcentaje de presencialidad distinto dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula.

A1-Clases expositivas en gran grupo

Presencial 100%**

Clases a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.

El Centro podrá establecer presencialiadad rotativa dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula.

Tutorías colectivas

Online

Las tutorías colectivas se realizarán por videoconferencia.

A2- Clases en pequeño grupo

Presencial rotativa 50%*

Clases en el horario y aula asignados a una parte del grupo y retransmisión por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determines el Centro.

El Centro podrá establecer un porcentaje de presencialidad distinto dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula..

A2- Clases en pequeño grupo

Presencial al 100%**

Clases a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.

El Centro podrá establecer presencialidad rotativa dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula.

Tutorías

Presencial+ Online

Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras  online (síncrona y asíncrona)

 (*)  El  Centro  podrá  establecer  un  porcentaje  de  presencialidad  distinto  dependiendo  del  número de estudiantes y aforo del aula/laboratorio. 

(**)  El  Centro  podrá  establecer  presencialidad  rotativa  dependiendo del número de  estudiantes  y  aforo  del  aula/laboratorio (clase en el  horario  y  aula/laboratorio  asignados  a  una  parte  del  grupo  y  retransmisión  por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro)

Tanto en la convocatoria ordinaria 1 como en la extraordinaria 2 se mantienen los porcentajes y mecanismos de evaluación.

 

Se utilizarán los recursos y medios técnicos que facilite la Universidad, como la Plataforma de Docencia Virtual y las aplicaciones de Google Suite, así como recursos bibliográficos electrónicos.

 

 

 

 

 

9. VIRTUAL TEACHING SCENARIO

 

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)

Metodología docente. Descripción

A1- Clases expositivas

Online

Clases expositivas retransmitidas por videoconferencia

Tutorías colectivas

Online

Las tutorías colectivas se realizarán por videoconferencia.

Seminarios/prácticas

Online

Los seminarios se realizarán por videoconferencia. Las prácticas se explicarán por videoconferencia, mostrando el procedimiento experimental que habría que realizar, y se proporcionará a los alumnos datos experimentales obtenidos en otros cursos para, sobre ellos, trabajar

Tutorías

Online

Todas las sesiones de tutorías se realizarán tanto de modo síncrono (videoconferencia, teléfono) como asíncrono (e-mail)

Evaluación (Convocatoria ordinaria 1 y extraordinaria 2)

 

Prueba de evaluación

Formato (no presencial)

Porcentaje

Examen de teoría y problemas

Online

50%

Observación y notas del profesor.  Corrección y evaluación de las actividades  realizadas por el alumno.

Online

20%

Examen de los conocimientos prácticos. Revisión y defensa del cuaderno de prácticas

online

30%

 

 Recursos

Se utilizarán los recursos y medios técnicos que facilite la Universidad, la plataforma docente, Google Forms, Google Meet etc, así como recursos bibliográficos electrónicos.

 

DATA PROTECTION CLAUSE (on line exams)

Institution in charge of data processing: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Data Protection Delegate: dpo@ujaen.es

Purpose: In accordance with the Universities Law and other national and regional regulations in force, carrying out exams and assessment tests corresponding to the courses students are registered in. In order to avoid frauds while sitting the exam, the exam will be answered using a videoconference system, being able the academic staff of the University of Jaén to compare and contrast the image of the person who is answering the exam with the student's photographic files. Likewise, in order to provide the exam with evidential content for revisions or claims, in accordance with current regulation frameworks, the exam will be recorded and stored.

Legitimacy: compliance with legal obligations (Universities Law) and other national and regional regulations currently in force.

Addressees: service providers who are the owners of the platforms where the exams are carried out and with whom the University of Jaén has signed the corresponding data access contracts.

Storage periods: those established in current in force regulations. In the specific case of exam videoconference recordings, not before the examination records and transcripts are closed or the exam can still be reviewed or challenged.

Rights: you can exercise your right of access, amendment, cancellation, opposition, suppression, limitation and portability by sending a letter to the postal or electronic address indicated above. In the event that you consider that your rights have been violated, you may submit a complaint to the Andalusian Council for Transparency and Data Protection www.ctpdandalucia.es

CLASS RECORDING CLAUSE PERSONAL DATA PROTECTION

Person in charge: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Data protection delegate (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Procedure aim: To manage proper recordings of teaching sessions with the aim of facilitating learning process under a multimodal and/or online teaching

Period for record storage: Images will be kept during legal term according to regulations in force

Legitimacy: Data will be managed according to legal regulations (Organic Law 6/2001, December 21, on Universities) and given consent provided by selecting corresponding box in legal admission documents

Data recipients (transfers or assignments): Any person allowed to get access to every teaching modality

Rights: You may exercise your rights of access, rectification, cancellation, portability, limitation of processing, deletion or, where appropriate, opposition. To exercise these rights, you must submit a written request to the Information, Registration and Electronic Administration Service of the University of Jaen at the address above, or by e-mail to the address above. You must specify which of these rights you are requesting to be satisfied and, at the same time, you must attach a photocopy of your ID card or equivalent identification document. In case you act through a representative, legal or voluntary, you must also provide a document that proves this representation and identification. Likewise, if you consider that your right to personal data protection has been violated, you may file a complaint with the Andalusian Data Protection and Transparency Council www.ctpdandalucia.es