Dades generals

Curs acadèmic:
2019
Descripció:
Química inorgànica i orgànica aplicades. Dissolucions. Termoquímica. Equilibri químic. Reaccions en dissolució aquosa (àcid-base, precipitació i redox). Aplicacions industrials i ambientals.
Crèdits ECTS:
6

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
FÉLIX ÁNGEL CARRASCO ALONSO  / FARNERS CORRALES BARBE
Idioma de les classes:
Català (96%), Castellà (3%), Anglès (1%)

Grup B

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
FÉLIX ÁNGEL CARRASCO ALONSO
Idioma de les classes:
Català (96%), Castellà (3%), Anglès (1%)

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 (8 h)

          1.1. Conceptes i definicions elementals.

          1.2. Taula periòdica dels elements.

          1.3. Formulació i nomenclatura de compostos inorgànics.

          1.4. Formulació i nomenclatura de compostos orgànics.

          1.5. Ajustament de reaccions senzilles i càlculs estequiomètrics.

2. DISSOLUCIONS (6 h)

          2.1. Concepte de dissolució.

          2.2. Unitats de concentració.

          2.3. Classificació de les dissolucions (G-L, L-L i S-L).

          2.4. Dissolucions electrolítiques (electròlits forts i febles) i no electrolítiques.

          2.5. Aplicacions industrials (extracció, destil·lació i cristal·lització).

          2.6. Propietats col·ligatives de les dissolucions.

                    2.6.1. Disminució de la pressió de vapor. Deliqüescència.

                    2.6.2. Elevació de la temperatura d'ebullició.

                    2.6.3. Disminució de la temperatura de congelació.

                    2.6.4. Pressió osmòtica. Osmosi inversa.

3. TERMOQUÍMICA (5 h)

          3.1. Canvis energètics en les reaccions químiques i els processos físics.

          3.2. Variació d'energia interna, d'entalpia, d'entropia i d'energia de Gibbs.

          3.3. Equació de Gibbs-Helmholtz.

          3.4. Entalpia de formació i entropia en condicions estàndard.

          3.5. Lleis de la Termoquímica. Llei de Hess.

          3.6. Espontaneïtat de les reaccions químiques i dels processos físics.

          3.7. Fonts energètiques renovables i no renovables.

4. EQUILIBRI QUÍMIC EN FASE GASOSA (5 h)

          4.1. Relació entre equilibri químic i cinètica química.

          4.2. Equilibris homogenis i heterogenis.

          4.3. Constants d'equilibri (Kc i Kp) i les seves aplicacions.

          4.4. Desplaçament de l'equilibri. Principi de Le Châtelier.

                    4.4.1. Addició/extracció de reactius/productes.

                    4.4.2. Canvi del volum o de la pressió.

                    4.4.3. Variació de la temperatura.

                    4.4.4. Addició de catalitzadors.

5. REACCIONS ÀCID-BASE (8 h)

          5.1. Propietats dels àcids i de les bases.

          5.2. Autoionització de l'aigua. Concepte de pH.

          5.3. Evolució del concepte d'àcid-base. Teories d'Arrhenius, de Brönsted-Lowry i de Lewis.

          5.4. Força relativa d'àcids i bases. Grau de dissociació.

          5.5. Constants d'acidesa (Ka) i de basicitat (Kb).

          5.6. Càlcul del pH: àcids forts i febles; bases fortes i febles.

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

          5.8. Efecte de l'ió comú. Efecte salí.

          5.9. Dissolucions amortidores.

          5.10. Reaccions de neutralització.

          5.11. Valoracions àcid-base. Indicadors.

6. REACCIONS DE PRECIPITACIÓ (5 h)

          6.1. Solubilitat dels compostos iònics en aigua.

          6.2. Reaccions de precipitació. Precipitometries.

          6.3. Equilibri de solubilitat de compostos iònics. Constant del producte de solubilitat. Solubilitat en aigua.

          6.4. Efecte de l'ió comú. Efecte salí.

          6.5. Influència del pH en la solubilitat.

          6.6. Dissolució de precipitats per complexació.

          6.7. Estovament d'aigües.

7. REACCIONS D'OXIDACIÓ-REDUCCIÓ (8 h)

          7.1. Ajustament de reaccions redox pel mètode de l'ió-electró.

          7.2. Valoracions redox.

          7.3. Cel•les electroquímiques o piles galvàniques.

          7.4. Potencials estàndard d'elèctrode.

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

          7.6. Aplicacions de l'equació de Nernst.

          7.7. Espontaneïtat de les reaccions redox.

          7.8. Piles de concentració.

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

          7.10. Cel•les electrolítiques. Llei de Faraday.

          7.11. Corrosió de metalls. Electrodeposició.

8. PRÀCTIQUES DE LABORATORI

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

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

          8.3. Estequiometria. Estudi de la reacció d'un metall amb àcid clorhídric.

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

          8.5. Valoració àcid-base: determinació de la concentració d'un àcid en dissolució.

          8.6. Piles galvàniques. Electròlisi d'una dissolució aquosa de iodur de potassi.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Anàlisi / estudi de casos 0 2 2
Classes expositives 30 14 44
Classes pràctiques 15 20 35
Prova d'avaluació 5 0 5
Resolució d'exercicis 15 49 64
Total 65 85 150

Bibliografia

  • Carrasco, Félix (2013). Fonaments de química (1ª). Girona: Félix Carrasco (autor-editor). Catàleg
  • Secció d'Enginyeria Química de l'EPS (2013). Pràctiques de Fonaments de química. Publicació interna UdG.
  • Chang, Raymond, College, Williams (cop. 2003). Química (7ª ed). México [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
  • Johll, Matthew E. (2008). Química e investigación criminal (1ª ed.). Barcelona: Reverté. Catàleg
  • Masterton, William L, Slowinski, Emil J, Stanitski, Conrad L (1987). Química general superior (6ª ed). México [etc.]: Mc-Graw-Hill Interamericana. Catàleg
  • Whitten, Kenneth W, Davis, Raymond E, Peck, M. Larry (1998). Química general (3a ed). Madrid [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Pràctiques de laboratori. S'ha d'assistir obligatoriament a totes les sessions de pràctiques de laboratori.
Es valorarà la preparació prèvia de les pràctiques mitjançant qüestions orals al laboratori.
Es tindrà en compte l'interès mostrat en la realització de les pràctiques. El professor valorarà també els resultats experimentals obtinguts i els càlculs realitzats per tal d'assolir els objectius de cada pràctica.
5
Examen parcial. És obligatori presentar-se a l'examen.
Aquest examen no admet recuperació.
25
Examen de pràctiques de laboratori. És obligatori presentar-se a l'examen.
Aquest examen no admet recuperació.
15
Examen final. Per poder presentar-se a l'examen final, és necessari haver realitzat la resta d'activitats d'avaluació prèvies.
Aquest examen és obligatori i no admet recuperació.
55

Qualificació

La nota final és la mitjana ponderada de les diferents activitats d'avaluació: 0,05 x nota de laboratori + 0,15 x nota de l'examen de pràctiques + 0,25 x nota de l'examen parcial + 0,55 x nota de l'examen final.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
Constarà com a "no presentat" l'estudiant que no realitzi alguna de les activitats d'avaluació següents: 1) assistir a totes les pràctiques de laboratori; 2) presentar-se a l'examen de pràctiques; 3) presentar-se a l'examen parcial; 4) presentar-se a l'examen final.

Observacions

La major part dels estudiants tenen una preparació prèvia en Química baixa. Per aquesta raó, és fonamental assistir a classe des de l'inici del semestre i realitzar totes les activitats programades. L'estudi constant al llarg del semestre és absolutament necessari.