DADES IDENTIFICATIVES 2006_07
Assignatura TERMODINÀMICA I CINÈTICA QUÍMICA Codi 19051007
Ensenyament
Biotecnologia (2005)
Cicle 1er
Descriptors Crèd. Crèd. teoria Crèd. pràctics Tipus Curs Període
6 3 3 Troncal Segon Segon
Llengua d'impartició
Departament Enginyeria Quimica
Quimica Fisica i Inorganica
Coordinador/a
KATAKIS ., IOANNIS DAIDALOS
Adreça electrònica rosa.caballol@urv.cat
francisco.lopez@urv.cat
ioanis.katakis@urv.cat
alfredo.rodriguez@urv.cat
Professors/es
CABALLOL LORENZO, ROSA
LOPEZ BONILLO, FRANCISCO
KATAKIS ., IOANNIS DAIDALOS
RODRIGUEZ ALARCON, ALFREDO JOSE
Web
Descripció general i informació rellevant L'estudi dels sistemes en equilibri, a través de la termodinàmica, i de l'evolució temporal de la matèria, a través de la cinètica, donen visisons complementàries del comportament dels sistemes químics o bioquímics. Es veuran continguts generals de termodinàmica química, electroquímica i cinètica, necessaris per a la biotecnologia

Competències
Codi  
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
B
B
B
B
B
B
B
B
C
C

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Saber aplicar els principis de la termodinàmica als processos químics i bioquímics A2
A29
B2
B3
B4
Entendre el formalisme termodinàmic bàsic i la seva aplicació als sistemes multifàsics en equilibri A2
A29
B1
B2
B4
Saber aplicar el formalisme termodinàmic a sistemes reactius en equilibri A2
A29
B2
B4
Saber relacionar les condicions de temperatura, pressió i composició amb la constant d'equilibri A2
A29
B2
B4
Saber predir el funcionament espontani de les cel•les galvàniques A2
A29
B4
Saber interpretar les dades de l'evolució temporal dels sistemes químics A2
A30
B2
B4
Saber extreure paràmetres cinètics a partir de dades experimentals A2
A30
B4
Utilitzar correctament els conceptes que intervenen en els mecanismes de les reaccions A2
A30
B2
B4
Diferenciar correctament aspectes termodinàmics i cinètics de la reacció química A2
A30
B2
B4
Integrar els coneixements de termodinàmica i cinética al disseny de processos biotecnológics i obtener dades per aquest disseny en el laboratori i la bibliografía A1
A2
A3
A11
A13
A14
A22
A29
A30
B1
B2
B5
B6
B7
B8
B10
C1
C5

Continguts
Tema Subtema
La primera i segona lleis de la termodinàmica Balanços energía
Cicle de Carnot
Entropía
El formalisme termodinàmic Ecuacions d'estat
Relacions i funcions termodinàmicas
Gasos idelas i reals
Transformacions de la materia Canvi i equilibri de fases
Sunstancies pures
Sistemes multicomponents
La llei de Gibbs
Diagramas de fases
Equilibri químic Potencial (electro)químic
Constantes d'equilibri
Principi Le Chatelier
Equilibri en solucions d'electrolits Tractament termodinàmic de les dissolucions electrolítiques
Coeficient d'activitat iònic mitjà
Piles
Equació de Nernst
Bio/termodinámica Bioenergética
Termodinàmica de biomacromolécules
Conceptes i definicions de la cinètica química Velocitat de reaccio: equació de velocitat, ordre de reacció, constant de velocitat
Mecanismes de reacció: etapa elemental, reacció senzilla, reacció complexa.
Molecularitat
Constant aparent, pseudoordre
Anàlisi de les dades cinètiques Mètodes de determinació d'ordres de reacció.
Mètode d'integració per reaccions senzilles.
Pseudo-ordre de reacció. Constant aparent.
Tècniques experimentals per la determinació de les velocitats de reacció.
Influència de la temperatura en la velocitat de les reaccions Equació d'Arrhenius
Teoria d'Arrhenius. Complex activat i factor de freqüència. Interpretació molecular.
Tractament cinètic de les reaccions complexes Reaccions oposades
Reaccions paral•leles o competitives
Reaccions consecutives
Influència de la temperatura en reaccions complexes
Mecanismes de reacció Complexitat dels mecanismes
Aproximació de l’etapa determinant d’una reacció
Aproximació de l'estat estacionari
Exemples de mecanismes coneguts
Mecanismes catalítics. Catàlisi enzimàtica.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
 
Sessió Magistral
40 50 90
Resolució de problemes, exercicis
10 20 30
Avantprojecte
6 12 18
Pràctiques a laboratoris
8 2 10
Seminaris
2 0 2
 
Atenció personalitzada
3 0 3
 
Proves objectives de preguntes curtes
4 0 4
 
(*) 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 assignatura
Sessió Magistral Introducció temas clásica o amb la metodología de "casos". Asignació lectures i resolució dudes. Elements de sistema cooperatiu.
Resolució de problemes, exercicis Es presentan blocs de problemes temátics. Tots o la mayoria d'aquests problemes es resolven per als alumnes. Un problema per bloc s'entrega per la evaluació que es pot relodre en les hores de clase. Hi haura aproximadament 10 blocs de problemes.
Avantprojecte Projecte integrat transversalment (asignatures FEBQII, Estadística) i temporalment (1r, 2on y 3r cursos). Es treballa en equip i es continuan els projectes del primer curs, enriquecits amb dades de laboratori i cálculs mes exactes de constantes cinetiques i propietatas termodinàmicas. Es presenta el treball al final de curs.
Pràctiques a laboratoris Treball orientat a lobtenció de dades del avantprojecte. Tots el alumnes treballan amb els dades de tots el projectes. Esl responsables dels projectes analitzaran totes les dades. Laboratori compartit amb les asignatures FEBQII i Estadística. Aproximadament es dedcia una semana al laboratori.
Seminaris Es recomana l'assistencia en dos seminaris del campus relacionats amb la materia.

Atenció personalitzada
 
Avantprojecte
Resolució de problemes, exercicis
Atenció personalitzada
Descripció
Dins del horari de la asignatura en tres ocasions es presentan els profesors de la asignatura per a resoldre dudes de manera individual.

Avaluació
  Descripció Pes
Resolució de problemes, exercicis Resolució problemes (10 blocs) 10
Avantprojecte Informe avantprojecte (nota en grupo) 15
Proves objectives de preguntes curtes Examen parcial Termodinàmica
Examen parcial cinética
Examen final (nota mínima 4/10)
15
15
45
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Els notes dels exàmens i problemes son notes individuals. La nota del informe del avantprojecte es nota del equip. Si es vol renunciar a la evaluació continuada es presenta una solicitut justficada la dos primeras setmanas de clase. En aquests casos la nota es calcula com a la mitjana de la nota del exament final que será diferente (mes detallat) i el informe del laboratori. (85% el examen y 15% el informe). En els casos de la evaluació continuada la nota del informe del avantprojecte servirà com informe de laboratori. La nota del informe del avantprojecte es la misma per a les assignatures de Termodinàmica i Cinética, FEBQII i Estadística.


Fonts d'informació

Bàsica

P.W. ATKINS, "Química Física", OMEGA.
 
I. N. LEVINE, "Fisicoquímica", vols I y II, Ed. McGraw-Hill.

I. N. LEVINE, "Problemas de Fisicoquímica", Ed. McGraw-Hill.


P.W. ATKINS, J. de PAULA, "The elements of Physical Chemistry", 4rta ed, Freeman.

P.W. ATKINS, J. de PAULA, "Physical Chemistry for the Life Sciences", Freeman.

Complementària

Recomanacions

Assignatures que es recomana cursar simultàniament
ESTADÍSTICA/19051010
FONAMENTS D'ENGINYERIA BIOQUÍMICA II/19051018

Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
FONAMENTS DE FÍSICA/19051002
FONAMENTS DE QUÍMICA I/19051004
ÀLGEBRA/19051008
CÀLCUL/19051009
BIOQUÍMICA/19051011
FONAMENTS D'ENGINYERIA BIOQUÍMICA I/19051017
ENZIMOLOGIA/19051102
 
Altres comentaris
L'assignatura forma part del bloc de "biotecnología Industrial". El avantprojecte integra FEBQII i Estadística.