DADES IDENTIFICATIVES 2009_10
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
Castellà
Català
Departament Enginyeria Química
Química Física i Inorgànica
Coordinador/a
GIAMBERINI -, MARTA
Adreça electrònica rosa.caballol@urv.cat
marta.giamberini@urv.cat
laia.civit@urv.cat
eskinderdemisse.gemechu@urv.cat
Professors/es
CABALLOL LORENZO, ROSA
GIAMBERINI -, MARTA
CIVIT PITARCH, LAIA
GEMECHU ---, ESKINDER DEMISSE
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  
A1 Aplicar coneixements de càlcul numèric, mètodes numèrics, informàtica i bioestadística.
A2 Conéixer les bases de la física i físicoquímica, especialment en dinàmica de fluids, fenòmens ondulatoris, cinètica i termodinàmica i espectroscòpia molecular.
A3 Utilitzar adequadament les bases de la química general i química orgànica: estructura atòmica i molecular, grups funcionals, reaccions químiques i síntesi química.
A11 Dominar les tècniques de laboratori, especialment dels àmbits bioquímic, microbiològic i de biologia molecular.
A13 Tenir capacitat d'analitzar dades (resultats, fer tractament estadístics) propis del camp científic.
A14 Dissenyar protocols experimentals de laboratori i aplicar-los.
A22 Integrar els fonaments de les ciències de la vida amb els de l'enginyeria en el desenvolupament de productes i aplicacions.
A29 Conèixer els principis de la termodinàmica i comprendre les seves aplicacions als processos químics, bioquímics i biotecnològics.
A30 Comprendre els processos de canvi químics i bioquímics, incloent els mecanismes de reacció i en particular de catàlisi.
B1 Aprendre a aprendre.
B2 Capacitat d'anàlisi i de síntesi.
B3 Aplicar el pensament crític, lògic i creatiu.
B4 Resoldre problemes de forma efectiva.
B5 Treballar de forma autònoma amb iniciativa i responsabilitat personal.
B6 Habilitat per a treballar en equip, com a membre de l'equip o com a líder.
B7 Tenir solvència en la cerca i ús d'informació bibliogràfica específica.
B8 Capacitat per analitzar críticament la informació.
B10 Habilitat de comunicar de forma eficient, oral i escrita, en varietat de formes i a diverses audiències.
C1 Dominar la comprensió d'anglès escrit i oral i tenir-ne un nivell mínim d'expressió.
C5 Expressar-se correctament (tant de forma oral com escrita) en català i en castellà.

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
El formalisme termodinàmic Ecuacions d'estat
Relacions i funcions termodinàmicas
Gasos idelas i reals
La primera i segona lleis de la termodinàmica Balanços energía
Cicle de Carnot
Entropía
Transformacions de la materia Canvi i equilibri de fases
Sunstancies pures
Sistemes multicomponents
La llei de Gibbs
Diagramas de fases
Equilibri químic Potencial químic
Constantes d'equilibri
Principi Le Chatelier
Dissolucions Composició, magnituds de barreja, dissolucions dil.luides ideals.
Desviació del comportament ideal
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
30 48 78
Resolució de problemes, exercicis
19 23.75 42.75
Pràctiques a laboratoris
15 3.75 18.75
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. Hi haura aproximadament 10 blocs de problemes.
Pràctiques a laboratoris Treball orientat a la aplicació dels conceptes adquirits durant les classes teòriques.
Aproximadament es dedica una setmana al laboratori.
Seminaris Es recomana l'assistencia en dos seminaris del campus relacionats amb la materia.

Atenció personalitzada
 
Resolució de problemes, exercicis
Atenció personalitzada
Descripció
Dins de l'horari de l'assignatura en tres ocasions es presenten els professors per a resoldre dubtes de manera individual.

Avaluació
  Descripció Pes
Proves objectives de preguntes curtes Examen parcial Termodinàmica
Examen parcial cinética
Examen final
20
20
45
Altres

Prácticas de laboratorio

15
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Els notes dels proves objectives de preguntes curtes son notes individuals. 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. Para que la evaluación continua haga media en la nota final, es necesario haber conseguido en el examen final como mínimo 3.5 de cada parte (Termodinámica y Cinética). L'examen final incorporará una pregunta relacionada amb els continguts del laboratori.


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".
(*)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