Dades generals

Curs acadèmic:
2017
Descripció:
Estudi dels fonaments químics de l'enginyeria, per a la qual cosa s'aborden temes de química general aplicada, com ara les dissolucions (no electrolítiques i electrolítiques), la termoquímica i les principals reaccions en dissolució aquosa (àcid-base i oxidació-reducció). Al llarg de tots els capítols, s’estudiaran diferents tècniques d’anàlisi química de substàncies orgàniques i inorgàniques. També s’abordarà l’estudi d’operacions bàsiques industrials rellevants (destil•lació, extracció, cristal•lització i electrodeposició). S’estudiaran la nomenclatura i la formulació de compostos inorgànics i orgànics.
Crèdits ECTS:
6

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
MONTSERRAT COLLDECARRERA COMPTE
Idioma de les classes:
Català (100%)

Grup B

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
JAIME CAMPS SOLER  / MONTSERRAT COLLDECARRERA COMPTE  / FARNERS CORRALES BARBE
Idioma de les classes:
Català (100%)

Grup C

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
JAIME CAMPS SOLER  / MONTSERRAT COLLDECARRERA COMPTE  / NIEVES PELLICER JOHERA
Idioma de les classes:
Català (100%)

Competències

  • CE05 Capacitat per comprendre i aplicar els principis de coneixements bàsics de la química general, química orgànica i inorgànica i les seves aplicacions en l'enginyeria.

Continguts

1. NOCIONS BÀSIQUES DE QUÍMICA INORGÀNICA I ORGÀNICA (15 h)

          1.1. Conceptes i definicions elementals.

          1.2. Taula periòdica dels elements.

          1.3. Enllaç químic en compostos orgànics i inorgànics.

          1.4. Formulació i nomenclatura de compostos inorgànics (òxids, hidròxids, àcids i sals).

          1.5. Formulació i nomenclatura de compostos orgànics: alcans, alquens, alquins i cicles. Principals grups funcionals: alcohol, èter, aldehid, cetona, àcid carboxílic, ester, amida i amina.

          1.6. Estequiometria.

2. DISSOLUCIONS (10 h)

          2.1. Concepte de dissolució.

          2.2. Expressió de la concentració de les dissolucions.

          2.3. Classificació de les dissolucions.

                    2.3.1. Gas/líquid, líquid/líquid/, sòlid/líquid.

                    2.3.2. Solucions electrolítiques i no electrolítiques.

          2.4. Aplicacions industrials.

                    2.4.1. Extracció.

                    2.4.2. Cristal•lització.

                    2.4.3. Destil•lació.

          2.5. Propietats col•ligatives de les dissolucions.

                    2.5.1. Disminució de la pressió de vapor.

                    2.5.2. Elevació de la temperatura d'ebullició.

                    2.5.3. Disminució de la temperatura de congelació.

                    2.5.4. Pressió osmòtica. Osmosi inversa.

          2.6. Dispersions col•loidals.

                    2.6.1. Sols, gels, emulsions i aerosols.

                    2.6.2. Detergència.

3. TERMOQUÍMICA (5 h)

          3.1. Principis termodinàmics

          3.2. Canvis energètics en les reaccions químiques i processos físics. Variació d'energia interna i variació d’entalpia.

          3.3. Entalpia de formació. Condicions estàndard.

          3.4. Llei de Hess.

          3.5. Variació d'entropia.

          3.6. Variació d'energia lliure i espontaneïtat de les reaccions.

          3.7. Fonts energètiques renovables i no renovables.

4. EQUILIBRI ÀCID-BASE (8 h)

          4.1. Introducció a l'equilibri químic. Constant d'equilibri.

          4.2. Equilibris homogenis i heterogenis.

          4.3. Propietats dels àcids i bases.

          4.4. Dissociació de l'aigua. Concepte de pH.

          4.5. Evolució del concepte d'àcid-base.

          4.6. Força relativa d'àcids i bases (forts i febles).

          4.7. Constant d'acidesa (Ka) i constant de basicitat ( Kb).

          4.8. Hidròlisi de sals. Propietats àcid-base de les dissolucions de sals.

          4.9. Efecte de l'ió comú.

          4.10. Dissolucions amortidores.

          4.11. Indicadors. Valoracions àcid-base.

5. REACCIONS D'OXIDACIÓ-REDUCCIÓ (7 h)

          5.1. Ajustament de reaccions redox.

          5.2. Cel•les electroquímiques o piles galvàniques.

          5.3. Potencials estàndard d'elèctrode.

          5.4. Equació de Nernst: efecte de la concentració i de la temperatura.

          5.5. Espontaneïtat de les reaccions redox.

          5.6. Piles de concentració.

          5.7. Piles comercials: piles seques, piles alcalines i acumuladors.

          5.8. Corrosió de metalls. Ànodes de Sacrifici.

          5.9. Cel•les electrolítiques. Lleis de Faraday.

6. PRÀCTIQUES DE LABORATORI (15 h)

          6.1. Introducció al laboratori. Determinació de la densitat de líquids.

          6.2. Destil·lacions: simple, a pressió reduïda i fraccionada.

          6.3. Estequiometria. Estudi de la reacció d’un metall amb àcid clorhídric.

          6.4. Càlcul i preparació de dissolucions i dilucions. Conductivitat de dissolucions.

          6.5. Anàlisi volumètrica: determinació de la concentració d'un àcid en solució.

          6.6. Piles galvàniques. Electròlisi d’una solució aquosa de iodur de potassi.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Cerca d'informació 0 4 4
Classes expositives 28 30 58
Classes pràctiques 14 5 19
Prova d'avaluació 4 21 25
Resolució d'exercicis 14 30 44
Total 60 90 150

Bibliografia

  • Chang, Raymond (cop. 2010 ). Química (10ª ed.). México [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
  • Chang, Raymond (cop. 2013 ). Química : undécima edición (11a ed.). México: McGraw-Hill / Interamericana. Catàleg
  • Peterson, W. R (cop. 2013 ). Nomenclatura de las sustancias químicas (3a ed). Barcelona: Reverté. Catàleg
  • Petrucci, Ralph H (cop. 2003 ). Química general (8ª ed.). Madrid [etc.]: Prentice Hall. Catàleg
  • Rosenberg, Jerome L (cop. 2014 ). Química (10ª ed.). Madrid [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
  • Silberberg, Martin S. (cop. 2002 ). Química general . México [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
  • Vale Parapar, José (cop. 2004 ). Problemas resueltos de química para ingeniería . Madrid: Thomson. Catàleg
  • Secció Enginyeria Química de l'Escola Politècnica Superior (2016). Pràctiques de Fonaments de Química . Universitat de Girona.

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Exercicis de formulació i nomenclatura via ACME Es valoren els intents de fer els exercicis i els que es realitzen correctament. 5
Pràctiques de laboratori Es valora la preparació prèvia de les pràctiques mitjançant qüestions orals i l'actitud de treball al laboratori. 10
Prova avaluació intrasemestral Mitjançant una prova curta intrasemestral no eliminatòria, s'avaluen els coneixements adquirits en formulació i nomenclatura de Química inorgànica i orgànica. 10
Prova avaluació pràctiques de laboratori Els coneixements assolits durant les pràctiques de laboratori, s'avaluen mitjançant un examen escrit. 20
Prova FINAL avaluació coneixements teòrics i exercicis Els coneixements assolits durant les classes expositives i de resolució d'exercicis, s'avaluen al final del semestre mitjançant un examen escrit. 55

Qualificació

1) Per a les competències referents a les CLASSES EXPOSITIVES i de RESOLUCIÓ D'EXERCICIS:
- Una prova intrasemestral (10%), no eliminatòria i no recuperable.
- Prova FINAL d'avaluació de coneixements teòrics i exercicis (55%), no recuperable.

2) Per a les competències adquirides al LABORATORI:
Interès mostrat en la preparació i realització de les pràctiques (10%) i examen de pràctiques (20%), no recuperable. La no assistència al 100% de les sessions de pràctiques de laboratori comporta la pèrdua del dret a ésser avaluat de l'assignatura.

3) Durant el semestre, l’estudiant utilitzarà la plataforma ACME per a la resolució d’exercicis (5%). Aquesta activitat no és recuperable.

4) La NOTA TOTAL de l'assignatura s'obté tenint en compte els percentatges i consideracions anteriors. En el cas de ser inferior a 5 es suspèn l'assignatura.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
Un estudiant rebrà la qualificació de No Presentat si no assisteix a totes les sessions pràctiques de laboratori i/o no realitza un mínim del 50% de les activitats d'avaluació i/o no es presenta a la prova final de coneixements teòrics i exercicis.

Observacions

Es recomana l'assistència a les classes d'aquesta assignatura, l'estudi regular i la resolució continuada dels exercicis proposats, per tal de poder realitzar sense dificultat totes les activitats avaluables.