DADES IDENTIFICATIVES 2019_20
Assignatura (*) ESTRUCTURA MOLECULAR Codi 13204106
Ensenyament
Grau de Química (2009)
Cicle 1r
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període Horaris i dates d'examen
6 Obligatòria Segon Jul., Set.
Modalitat i llengua d'impartició
Departament Química Física i Inorgànica
Coordinador/a
CARBÓ MARTIN, JORGE JUAN
Adreça electrònica anna.clotet@urv.cat
j.carbo@urv.cat
antoni.salom@urv.cat
maria.besora@urv.cat
Professors/es
CLOTET ROMEU, ANNA MARIA
CARBÓ MARTIN, JORGE JUAN
SALOM CATALÀ, ANTONI
BESORA BONET, MARIA
Web
Descripció general i informació rellevant Aquesta assignatura comprèn l’estudi de diversos aspectes de l’estructura microscòpica de la matèria. S'analitza emprant la mecànica quàntica com eina de partida i construint amb grau de complexitat creixent àtoms i molècules. Mitjançant l’'espectroscòpia atòmica s’estudia la interacció entre la radiació electromagnètica i la matèria, i com aquesta interacció (espectre) ens proporciona informació sobre l'estructura electrònica.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 CE2 Conèixer els principis físicoquímics fonamentals que regeixen la Química i les seves relacions amb les diferents àrees de la Química.
 CE8 Demostrar coneixement, i la seva comprensió per a l'aplicació pràctica, dels fets essencials, conceptes, principis i teories de la Química.
 CE9 Demostrar habilitats per identificar i resoldre problemes qualitatius i quantitatius amb un enfocament estratègic.
Tipus B Codi Competències Transversals
Tipus C Codi Competències Nuclears

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 CE2 Conèixer els principis de la Mecànica Quàntica i la seva aplicació
Conèixer l'origen dels fenòmens espectroscòpics i el fonament quàntic de les diferents tècniques
 CE8 Adquirir destressa en el maneig de les principals tècniques instrumentals empleades en química física i en el maneig de programes informàtics de càlcul de propietats microscòpiques de la matèria i de programes de simulació
 CE9 Conèixer els principis de la Mecànica Quàntica i la seva aplicació
Conèixer l'origen dels fenòmens espectroscòpics i el fonament quàntic de les diferents tècniques
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge

Continguts
Tema Subtema
Tema 1: Formalisme de la Mecànica Quàntica Antecedents històrics
Postulats de la Mecànica Quàntica: postulat de la funció d'ona; mesures i observables, operadors, valors propis i mitjans; simultaneïtat de mesures: commutadors; l'observable 'energia': equació de Schrödinger per estats estacionaris
Tema 2: sistemes senzills Caixes de potencial
Oscil·lador harmònic
Tema 3: Moviment de rotació Moment angular
Rotor rígid
Tema 4: Els àtoms amb un electró: solucions exactes Forces centrals
Hamiltonià d'un àtom monoelectrònic
Solucions: energia i nombres quàntics; orbitals atòmics
Unitats atòmiques
Tema 5: Els sistemes polielectrònics El spin electrònic i el Principi de Pauli o d'antisimetria
Àtoms polielectrònics: sense solució exacta; aproximació de particules independents aplicada a l'Heli; el principi variacional i el mètode variacional; aplicació a l'Heli.
Funcions aproximades antisimètriques: determinants de Slater
Tractament general dels àtoms
Tema 6: Espectroscòpia atòmica Condició de ressonància de Bohr. Interacció radiació-matèria. Moment dipolar de transició i regles de selecció. Efecte de la temperatura.
Espectre de l'hidrogen. Espectres dels metalls alcalins. Espectres d'altres àtoms. Efectes de camps externs: efecte Zeeman
Tema 7: Els sistemes moleculars I. L'Hamiltonià molecular
Aproximacions: la separació de Born-Oppenheimer.
Corbes de potencial.
Orbitals moleculars: aproximació CLOA.
La molècula H2.
Tema 8: Els sistemes moleculars II. Molècules diatòmiques
Molècules poloatòmiques: separació sigma-pi: mètode de Hückel
Introducció a la Química Computacional
PRÀCTIQUES. Introducció i descripció del software computacional utilitzat en la realització de les pràctiques.
Interpretació d'espectres atòmics
Estudi de l'estructura electrònica de molècules senzilles. Anàlisi dels orbitals moleculars i altres conceptes relacionats.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
Sessió Magistral
CE2
29 43.5 72.5
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
CE9
14 14 28
Pràctiques a laboratoris
CE8
18 18 36
Resolució de problemes, exercicis
CE9
2 3 5
Atenció personalitzada
1 0 1
 
Proves objectives de preguntes curtes
CE2
CE8
CE9
2 0 2
Proves objectives de preguntes curtes
CE2
CE8
CE9
2.5 0 2.5
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Presentació de l'assignatura
Sessió Magistral Es resumiran els continguts mes importants dels temes, indicant fonts d'informacio
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària A l'aula es resoldran problemes tipus a partir d'una bateria de problemes proposats i les solucions detallades de les quals es pengen al Moodle.
Pràctiques a laboratoris Realització de diferents experiències de simulació mitjançant eines informàtiques. Laboratori "in silico".
Resolució de problemes, exercicis Es treballaran els problemes que resoldrà l'estudiant
Atenció personalitzada

Atenció personalitzada
Descripció
Per a qualsevol dubte relacionat amb continguts i problemes podeu consultar: Jordi Carbó al despatx 222, correu electronic: j.carbo@urv.cat Toni Rodríguez-Fortea al despatx 222, correu electronic: antonio.rodriguezf@urv.cat

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Pràctiques a laboratoris
CE8
1) Estudis previs:
1a) Lectura del guió de pràctiques
1b) Repàs del contingut teòric associat a les diferents experiències

2) Treballs per equip:
Han d'incloure els resultats més rellevants, la discussió de resultats i la comparació amb dades bibliogràfiques que ha de cercar l'alumne o que se li proporcionaran.

3) Treball individual:
Proves objectives de preguntes curtes (orals) durant el desenvolupament de les pràctiques per avaluar el grau d’aprofitament d’aquestes a nivell individual.

10
Resolució de problemes, exercicis
CE9
Prova de problemes 30
Proves objectives de preguntes curtes
CE2
CE8
CE9
Preguntes curtes i resolució de casos relacionats amb el contingut teòric del temari 50
Proves objectives de preguntes curtes
CE2
CE8
CE9
Preguntes curtes i resolució de casos relacionats amb les pràctiques 10
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

En aquesta assignatura teòrico-pràctica, la presencialitat de l'estudiant és obligatòria a les sessions pràctiques establertes.

En la segona convocatòria:

- El 80% de la nota correspondrà a un aprova de preguntes curtes sobre els continguts de la sessió magistral i la resolució de problemes.

- El 20% de la nota correspondrà a la nota de pràctiques de la 1a convocatòria.

- En cas que la part de pràctiques estigui suspesa en 1a convocatòria caldrà realitzar una prova addicional de pràctiques en 2a convocatòria.

Durant les proves d'avaluació, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vista.

La realització demostrativament fraudulenta d'alguna activitat avaluativa d'alguna assignatura tant en suport material com virtual i electrònic comporta a l'estudiant la nota de suspens d'aquesta activitat avaluativa. Amb independència d'això, davant la gravetat dels fets, el centre pot proposar la iniciació d'un expedient disciplinari, que serà incoat mitjançant resolució del rector o rectora.


Fonts d'informació

Bàsica A. Requena, J. Zúñiga, Espectroscopía, Ed. Pearson Educación S. A., Madrid, 2004.
I.N. LEVINE, Fisicoquímica, Ed. McGraw-Hill, diverses edicions.,
P.W. ATKINS, Química Física, Ed. Addison Wesley,
T. Engel, P. Reid, Química Físca, Ed. Person-Addison Wesley, Madrid, 2006.
J. BERTRAN, J. NÚÑEZ, Química Física, Ed. Ariel Ciencia, Barcelona, 2002.
M. DIAZ PEÑA, A. ROIG MUNTANER, Química Física, Ed. Alhambra, Madrid, 1975.
J. BERTRAN, V. BRANCHADELL, M. MORENO, M. SODUPE, Química cuántica, Ed. Síntesis, Madrid, 2000.
T. P. Softley, Atomic Spectra, Ed. Oxford University Press , Oxford, 1994.
J. C. Paniagua, P. Alemany, Química Quàntica , Ed. Ediciones de la Tempestad S.L., Barcelona, 2003.
A. Requena, Química Física. Problemas de Espectroscopía, Ed. Pearson Educación S. A, Madrid, 2007.
R. CHANG, Fisicoquímica, Ed. Mc Graw Hill,

Complementària

Recomanacions


(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent