Contenidos de la asignatura

Contenidos temáticos

Unidad Didática 1 Estructura electrónica de átomos y moléculas.
Tema I Introducción. Conceptos previos. Observando los átomos.

• La radiación electromagnética.
• Radiación, cuantos y fotones.
• La dualidad onda-corpúsculo.
• El principio de indeterminación de Heisemberg.
• Funciones de onda y niveles de energía: El caso de la partícula en una caja.

Tema II Estructura electrónica de los átomos

• El átomo de hidrógeno (atomos hidrogenoides).
• El modelo atómico para el átomo de hidrógeno.
• Los orbitales atómicos.
• La energía de los niveles electrónicos y el espectro electrónico del hidrógeno.
• Átomos polielectrónicos.
• Energía de los orbitales en átomos polielectrónicos.
• El principio de construcción.
• La estructura electrónica de átomos polielectrónicos. Tabla periódica.

Tema III Propiedades periódicas de los átomos.

• Periodicidad de propiedades atómicas: Radio atómico, Energía de ionización, afinidad electrónica
• Propiedades periódicas de los elementos.

Tema IV Estructura electrónica de las moléculas. El enlace químico I.

• Breve recordatorio de la Teoría de Lewis y la Teoria de RPECV.
• Teoría de Enlace de Valencia.
• La función de enlace. Enlaces sigma y pi.
• Orbitales atómicos híbridos.
• Ejemplos de moléculas con enlaces sencillos dobles y triples.

Tema V Estructura electrónica de las moléculas. El enlace químico II.

• Teoría de Orbitales Moleculares.
• El concepto de OM. El método CLOA para la obtención de OM.
• Moléculas diatómicas homo y heteronucleares.
• Moléculas poliatómicas.
• Complementos. Tecnicas para el estudio de la estructura de las moléculas.
• Espectroscopia Infrarroja (IR).
• Espectroscopía Ultravioleta-visible (UV-Vis).

Unidad Didáctica 2 Estados de agregación de la materia
Tema VI El estado sólido

• Redes cristalinas.
• El enlace en los sólidos.
• Enlace metálico.
• El enlace iónico.
• Recordatorio de fuerzas intermoleculares.
• Tipos de sólidos.
• Propiedades de los sólidos.
• Complementos: Técnicas para el estudio de la estructura de los sólidos: difracción de rayos X.

Unidad Didáctica 3 Principios de Termodinámica Química.
Tema VII Primera ley de la termodinámica. Sistemas, estados y energía.

• Sistemas.
• Trabajo y Calor.
• Primer Principio de la Termodinámica. La energía.
• Función de estado.
• Entalpía.
• Capacidad calorífica a presión y volumen constante.
• Entalpía del cambio físico.

Tema VIII Termoquímica.

• Entalpía del cambio químico.
• Estados estándar. Entalpías de reacción estándar.
• Variación de la entalpía con la temperatura.
• Ley de Hess.
• Los combustibles como fuentes de energía.

Tema IX Segunda ley de la termodinámica. La entropía.

• Segunda ley de la Termodinámica. El concepto de Entropía.
• Evaluación de la entropía y cambios entrópicos.
• Entropías molares estándar. El tercer principio de la Termodinámica.
• Entropías estándar de reacción.
• Criterios de espontáneidad y equilibrio en sistemas aislados.

Tema X Segunda ley de la termodinámica. La energía libre.

• La Función energía libre de Gibbs y de Helmholt.
• Criterios de espontaneidad y equilibrio en sistemas no aislados.
• La Energía libre de Gibbs de reacción.
• El efecto de la Temperatura sobre la energía de Gibbs de reacción.
• Reacciones acopladas. Ejemplo de reacciones en sistemas biológicos.

Tema XI El equilibrio químico.

• La energía libre de Gibbs, la energía libre de Gibbs estándar y la actividad química.
• Energía libre de Gibbs de reacción y cociente de reacción.
• Energía libre de Gibbs estándar y constante de equilibrio.
• Dirección y extensión de una reacción química.
• Efecto de la presión y la temperatura sobre la constante de equilibrio.

Unidad Didática 4 Introducción a la electroquímica.
Tema XII Principios de electroquímica.

• Representación de una reacción redox: semirreacciones.
• Células electroquímicas. Potenciales de electrodo y potenciales de la célula.
• Relación entre los potenciales de la célula, la energía libre de Gibbs y la constante de equilibrio.
• La ecuación de Nernst.
• Células de concentración. El electrodo de vidrio. pH-metro.
• Baterias y pilas. Obtención de electricidad por medio de reacciones químicas.
• Corrosión.
• Electrólisis. Producción de reacciones no espontáneas. Aplicaciones.

Unidad Didáctica 5 Cinética Química
Tema XIII Principios de Cinética Química

• Velocidad de reacción y ecuación de velocidad.
• Dependencia con la temperatura. Ecuación de Arrhenius.
• Ecuaciones integradas de velocidad de primer y segundo orden.
• Mecanismos cinéticos de las reacciones químicas.
• Teorías en cinética química: Teoría de Colisiones y Teoría del complejo activado.
• Catalizadores y procesos catalíticos.
• Catalizadores biológicos: enzimas.

Unidad Didáctica 6 Introducción a la Química del Carbono
Tema XIV Principios de Química Orgánica.

• Breve repaso de la nomenclatura de los compuestos orgánicos.
• La isomería en los compuestos orgánicos.
• Hidrocarburos saturados e insaturados.
• Los grupos funcionales más comunes en los compuestos orgánicos.
• Síntesis de compuestos funcionales: transformaciones entre grupos funcionales.
• Polímeros sintéticos y polímeros biológicos.
• Complementos: Técnica para el estudio de la estructura en los compuestos orgánicos: la resonancia magnética nuclear (RMN).