PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Fisicoquímica de Superficies y Coloides"

Descargar (0)

Texto completo

(1)

Grupo: Grupo de TEORIA de FISICOQUIMICA DE SUPERFICIES Y.(882745) ASIGNATURA:

"Fisicoquímica de Superficies y Coloides"

DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO

Titulación:

Asignatura:

Código:

Curso:

Año del plan de estudio:

Tipo:

Ciclo:

Período de impartición:

Departamento:

Área:

Dirección postal:

Centro:

Dirección electrónica:

Horas totales (ECTS):

Créditos LRU teóricos: Créditos LRU prácticos:

Horas presenciales (ECTS): Horas no presenciales (ECTS):

Créditos totales (LRU):

Créditos totales (ECTS):

110.0 8.0

C/ Profesor García González 1 y 2 Curso completo

LICENCIADO EN QUÍMICA (Plan 2001)

Fisicoquímica de Superficies y Coloides

90.0

http://departamento.us.es/dquimfis Facultad de Química

200.0

Química Física Química Física

9.0

3.0 2001

Sin curso específico

6.0 Optativa 1110039

Grupo de TEORIA de FISICOQUIMICA DE SUPERFICIES Y. (1) Grupo:

Titulacion: LICENCIADO EN QUÍMICA (Plan 2001) Curso: 2009 - 2010

PROYECTO DOCENTE

(2)

OBJETIVOS Y COMPETENCIAS

Competencias transversales/genéricas Objetivos docentes específicos

La asignatura "Fisicoquímica de Superficie y Coloides" pretende, por una parte, complementar los contenidos de las asignaturas obligatorias del área de Química Física en relación con el estudio de los sistemas interfaciales y, por otra parte, introducir al alumno en algunos aspectos básicos de la Química Supramolecular. En general, se pretende que el alumno:

- adquiera destreza en el uso de herramientas teóricas y experimentales que permiten conocer las propiedades de los sistemas interfaciales con una elevada relación superficie/volumen.

- comprenda los factores que controlan la estabilidad de los sistemas autoorganizados, tales como películas superficiales o micelas.

- disponga de una visión actualizada de las aplicaciones industriales de los sistemas interfaciales, y de su relevancia en el desarrollo de la Nanotecnología.

Competencias

Capacidad de análisis y síntesis (Se entrena de forma intensa) Capacidad de organizar y planificar (Se entrena de forma intensa) Conocimientos generales básicos (Se entrena de forma moderada)

Solidez en los conocimientos básicos de la profesión (Se entrena de forma moderada) Comunicación oral en la lengua nativa (Se entrena de forma intensa)

Comunicación escrita en la lengua nativa (Se entrena de forma moderada) Conocimiento de una segunda lengua (Se entrena de forma intensa) Habilidades elementales en informática (Se entrena de forma moderada)

Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes (Se entrena de forma intensa) Resolución de problemas (Se entrena débilmente)

Toma de decisiones (Se entrena de forma moderada)

Capacidad de crítica y autocrítica (Se entrena de forma moderada) Trabajo en equipo (Se entrena de forma moderada)

Habilidades en las relaciones interpersonales (Se entrena de forma moderada) Habilidades para trabajar en grupo (Se entrena de forma moderada)

Habilidades para trabajar en un equipo interdisciplinario (Se entrena débilmente) Habilidad para comunicar con expertos en otros campos (Se entrena de forma intensa) Habilidad para trabajar en un contexto internacional (Se entrena de forma moderada) Reconocimiento a la diversidad y la multiculturalidad (Se entrena débilmente) Compromiso ético (Se entrena débilmente)

Capacidad para aplicar la teoría a la práctica (Se entrena de forma moderada)

Capacidad para un compromiso con la calidad ambiental (Se entrena de forma moderada) Habilidades de investigación (Se entrena de forma moderada)

Capacidad de aprender (Se entrena de forma moderada)

Capacidad de adaptación a nuevas situaciones (Se entrena débilmente) Capacidad de generar nuevas ideas (Se entrena de forma moderada) Liderazgo (Se entrena débilmente)

Habilidad para trabajar de forma autónoma (Se entrena de forma intensa) Planificar y dirigir (Se entrena de forma moderada)

Iniciativa y espíritu emprendedor (Se entrena de forma moderada) Inquietud por la calidad (Se entrena de forma moderada) Inquietud por el éxito (Se entrena de forma moderada) Competencias específicas

Cognitivas:

Conocer las características de los sistemas interfaciales y las teorías que se utilizan para su descripción.

Conocer las técnicas experimentales que se utilizan para la caracterización de los sistemas interfaciales.

Conocer los fundamentos de los sistemas autoorganizados.

Procedimentales/Instrumentales:

Habilidades en el manejo seguro de materiales químicos.

Habilidades para la ejecución de las operaciones habituales en el laboratorio.

Capacidad para la interpretación de datos experimentales.

Actitudinales:

Habilidades de comunicación.

Habilidades de cálculo numérico.

Habilidades para la obtención de información.

Capacidad de análisis y síntesis.

Capacidad para el trabajo autónomo y la toma de decisiones.

Capcaidad crítica y autocrítica.

(3)

CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA

1. Introducción a los sistemas interfaciales.

2. Tensión superficial y ángulo de contacto.

3. Tratamiento termodinámico de las interfases.

4. Fuerzas intermoleculares.

5. Adsorción: cuantificación y visualización.

6. Interfases electrificadas.

7. Coloides

8. Sistemas autoorganizados.

9. Fenómenos electrocinéticos.

1.1.TEMARIO TEÓRICO

1.- Introducción a los sistemas interfaciales (4 horas).

Interfases y su importancia. Adsorción. Catálisis heterogénea. Electroquímica. Dispersiones coloidales. Estructuras supramoleculares.

2.- Tensión superficial y ángulo de contacto: capilaridad (4 horas).

Tensión superficial y energía superficial. Ecuación de Young-Laplace. Efecto de la curvatura de las interfases en las propiedades termodinámicas. Ángulo de contacto. Métodos experimentales para la medida la tensión superficial de líquidos.

3.- Tratamiento termodinámico de las interfases (4 horas).

Superficies divisorias de Gibbs y de Guggenheim. Ecuación de adsorción de Gibbs. Adsorción de tensioactivos. Interfases cargadas. El equilibrio Donnan. Tensión superficial de sólidos.

4.- Fuerzas intermoleculares (4 horas).

Origen de las fuerzas intermoleculares. Interacciones ion-ion y ion-disolvente. Interacción entre moléculas polares. Interacción entre moléculas polarizables. Fuerzas de dispersión. Interacciones hidrofóbicas. Interacción entre sistemas macroscópicos.

5.- Adsorción: cuantificación y visualización (4 horas).

Fisisorción y quimisorción. Adsorción desde gases. Adsorción desde líquidos. Entalpías de adsorción. Técnicas nanoscópicas. Formación de películas superficiales sobre sustratos líquidos. Estados de las películas superficiales. Transferencia a sustratos sólidos: películas de Langmuir-Blodgett.

6.- Interfases electrificadas (8 horas).

Formación y clasificación de las interfases electrificadas. La ecuación electrocapilar. Caracterización experimental de las interfases electrificadas. Modelos de la doble capa eléctrica. Interacción entre dos interfases electrificadas.

7.- Coloides (4 horas).

Características generales y clasificación de los coloides. Preparación de dispersiones coloidales. Estabilidad y floculación de las suspensiones coloidales: teoría DLVO. Determinación del tamaño de las partículas coloidales.

8.- Sistemas autoorganizados (5 horas).

Formación de sistemas autoorganizados. Aspectos termodinámicos de la autoorganización. La concentración micelar crítica. Distribuciones de tamaño. Aspectos estructurales de los sistemas autoorganizados: formación de de bicapas, vesículas y membranas.

9.- Fenómenos electrocinéticos (3 horas).

Clasificación de los fenómenos electrocinéticos. El potencial zeta. Electroforesis. Electroosmosis. El potencial de flujo. Aplicaciones de los fenómenos electrocinéticos.

1.2.TEMARIO PRÁCTICO

1.- Determinación de la tensión superficial de líquidos (10 horas).

2.- Estudio de la estabilidad de monocapas autoensambladas sobre sustratos metálicos (10 horas).

3.- Caracterización del estado eléctrico superficial de óxidos metálicos (10 horas).

4.- Cuantificación de la adsorción en una interfase electrificada mediante medidas electrocapilares (10 horas).

5.- Determinación del tamaño de partículas coloidales mediante dispersión de la radiación electromagnética (10 horas).

6.- Determinación de la concentración micelar crítica de un detergente (10 horas) . 7.- Determinación de la concentración de coagulación crítica de coloides (10 horas).

8.- Desarrollo de un sistema químico integrado con propiedades sensoras (10 horas).

9.- Desarrollo de un sistema químico integrado con propiedades fotovoltaicas (10 horas).

10.- Síntesis y caracterización de nanopartículas coloidales (10 horas).

11.- Electroforesis de proteínas (10 horas).

Cada alumno realizará dos de las prácticas indicadas en la lista anterior.

Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso)

Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos

ACTIVIDADES FORMATIVAS

Relación de actividades formativas del primer semestre

Horas presenciales:

Horas no presenciales:

Competencias que desarrolla:

Metodología de enseñanza-aprendizaje:

20.0 30.0

Conocimiento de los sistemas interfaciales.

Fundamentos de las técnicas que se utilizan para la caracterización estructural y termodinámica de las interfases.

Los contenidos teóricos de la asignatura se desarrollan a través de clases expositivas, apoyadas en los recursos educativos instalados en Web-CT, tales como presentaciones, películas y artículos científicos.

Clases teóricas

(4)

Horas presenciales:

Horas no presenciales:

Competencias que desarrolla:

Metodología de enseñanza-aprendizaje:

20.0 20.0

Habilidades en el manejo de materiales químicos, teniendo en cuenta sus propiedades quimico-físicas y el peligro asociado con su uso.

Habilidades en la adquisición y procesamiento de medidas experimentales.

Capacidad para interpretar datos experimentales y relacionarlos con las teorías apropiadas.

Los aspectos prácticos se llevarán a cabo en su mayor parte en el Laboratorio del Departamento de Química Física y, en menor medida, en el Servicio de Microscopía del Citius de la Universidad de Sevilla. En este contexto, los alumnos visitarán además otros Servicios del Citius para familiarizarse con otras técnicas experimentales, tales como difracción de Rayos X o Electroforesis. Finalizado el período de prácticas, los alumnos deben presentar un informe escrito del trabajo realizado en el laboratorio.

Prácticas de Laboratorio

Horas presenciales:

Horas no presenciales:

Metodología de enseñanza-aprendizaje:

4.0 0.0

Resolución de dudas de manera individualizada Tutorías individuales de contenido programado

Relación de actividades formativas del segundo semestre

Horas presenciales:

Horas no presenciales:

Competencias que desarrolla:

Metodología de enseñanza-aprendizaje:

20.0 30.0

Conocimiento de las interfases electrificadas

Conocimiento de las técnicas que se utilizan para la caracterización estructural y termodinámica de las interfases electrificadas.

Conocimiento de los sistemas autoorganizados y su caracterización fisicoquímica.

Conocimiento de los fenómenos electrocinéticos y sus aplicaciones prácticas.

Los contenidos teóricos de la asignatura se desarrollan a través de clases expositivas, apoyadas en los recursos educativos instalados en Web-CT, tales como presentaciones, películas y artículos científicos.

Clases teóricas

Horas presenciales:

Horas no presenciales:

4.0 0.0

Tutorías individuales de contenido programado

(5)

Horas presenciales:

Horas no presenciales:

Competencias que desarrolla:

Metodología de enseñanza-aprendizaje:

3.0 49.0

Manejo de bibliografía especializada en inglés.

Capacidad para el trabajo autónomo y la toma de decisiones.

Capacidad de análisis y síntesis.

Habilidades para la obtención de información.

El alumno hace una presentación oral pública sobre un tema científico propuesto por el profesor y relacionado con los contenidos de la asignatura.

Exposición de un tema científico

Horas presenciales:

Horas no presenciales:

0.0 0.0 Clases teóricas

BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES

Bibliografía, vídeos y transparencias disponibles en la plataforma WebCT Otros recursos docentes

Bibliografía general

Physical chemistry of surfaces /Arthur W. Adamson and Alice P. Gast.

Adamson, Arthur W. 6a ed.

New York [etc.]John Wiley and Sons,1997.

Autores: Edición:

Publicación: ISBN: 0-471-14873-3

Foundations of colloid scienceRobert J. Hunter.

Hunter, Robert J. 2nd ed.

Oxford [etc.] :Oxford University Press ,2001.

Autores: Edición:

Publicación: ISBN: 0198505027

Principles of physical chemistry: understanding molecules, molecular assemblies, supramolecular machines /Hans Kuhn and Horst- Dieter Fèorsterling.

Kuhn, Hans. NULL

Chichester [etc.]John Wiley and Sons,1999.

Autores: Edición:

Publicación: ISBN: 0-471-96541-3

Principles of colloid and surface chemistry /Paul C. Hiemenz, Raj Rajagopalan.

Hiemenz, Paul C. 3rd. ed., rev. and expanded.

New York ; BaselMarcel Dekker,1997.

Autores: Edición:

Publicación: ISBN: 0-8247-9397-8

Interfacial Science

G. T. Barnes, I. R. Gentle 2005

Oxford University Press

Autores: Edición:

Publicación: ISBN: 978-0-19-927882-4

SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación

(6)

Evaluación global por curso

La evaluación, y consiguiente calificación, del trabajo de los estudiantes se lleva a cabo mediante un sistema de evaluación global por curso, que está basado en las siguientes actividades:

a) Elaboración continuada a largo del curso y exposición de una memoria escrita sobre un tema de trabajo propuesto por el profesor, y relacionado con el contenido de la asignatura.

b) Realización del trabajo práctico de laboratorio, incluyendo la presentación de un informe escrito.

Para la calificación de la elaboración y exposición de un tema de trabajo se tendrá en cuenta la adecuada síntesis y organización de los contenidos, la iniciativa del alumno en la búsqueda de la información relevante, y la claridad de la exposición.

La calificación originada en la evaluación del trabajo en el laboratorio tendrá en cuenta la respuesta del alumno a las observaciones y preguntas del profesor, así como los contenidos del del informe del alumno sobre los resultados de cada práctica. La asistencia presencial a las clases prácticas de laboratorio es obligatoria.

Criterios de calificación

CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: Facultad de Química

26/6/2010 9:0

I

Fecha: Hora:

Aula:

1 ª Convocatoria

CENTRO: Facultad de Química

2/9/2010 9:0

V

Fecha: Hora:

Aula:

2 ª Convocatoria

Anotaciones relativas al calendario de exámenes

El examen de los contenidos correspondientes a las clases prácticas se realizará en el laboratorio del Departamento de Química Física, en una fecha próxima a la indicada para la exposición del tema de trabajo.

TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN

FRANCISCO SANCHEZ BURGOS Presidente:

Vocal: MANUEL MARIA DOMINGUEZ PEREZ

MANUELA RUEDA RUEDA Secretario:

Primer suplente: MANUEL BALON ALMEIDA ENRIQUE SANCHEZ MARCOS Segundo suplente:

MARIA LUISA MOYA MORAN Tercer suplente:

(7)

Figure

Actualización...

Referencias

Related subjects :