Anar al contingut (clic a Intro)
UdG Home UdG Home
UdG 30 anys
Tancar
Menú

Estudia a la UdG

Dades generals

Curs acadèmic:
2012
Descripció:
Química quàntica i la seva aplicació a l'espectroscòpia. Termodinàmica estadística. Fenòmens de transport i de superfície. Catàlisi. Macromolècules de dissolució.
Crèdits:
7,5
Idioma principal de les classes:
Català
S’utilitza oralment la llengua anglesa en l'assignatura:
Poc (25%)
S’utilitzen documents en llengua anglesa:
Indistintament (50%)

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:

Competències

  • Conèixer les característiques dels diferents estats de la matèria i els models teòrics que els descriuen
  • Conèixer els principis de la mecànica quàntica i les seves aplicacions a la descripció de l’estructura i les propietats dels àtoms i les molècules
  • Conèixer els principis de la termodinàmica i les seves aplicacions a la química
  • Conèixer les principals tècniques de determinació estructural, incloent l’espectroscòpia
  • Conèixer la relació entre les propietats macroscòpiques de les substàncies i les propietats individuals del àtoms i molècules que les formen, incloent macromolècules tant naturals com sintètiques
  • Capacitat de demostrar els coneixements adquirits i la comprensió dels seus fets essencials: conceptes, principis i teories
  • Capacitat d’aplicar els coneixements adquirits a la resolució de problemes comuns tant de naturalesa qualitativa com quantitativa
  • Capacitat d’avaluar, interpretar i sintetitzar dades i informació química
  • Capacitat de presentar, davant una audiència entesa, diferents tipus de material i d’arguments científics, tant per escrit com oralment
  • Capacitat d’anàlisi i resolució de problemes, tant de naturalesa qualitativa com quantitativa
  • Capacitat per al càlcul numèric, incloent aspectes com l’anàlisi d’errors, estimació d’ordres de magnitud , i la correcta utilització de les unitats
  • Capacitat per obtenir informació utilitzant fonts d’informació primàries i secundaries, incloent la cerca “on-line” amb medis informàtics
  • Capacitat per interaccionar amb altres persones i per formar equips de treball
  • Capacitat per aprendre, necessària per continuar el propi desenvolupament professional
  • Capacitat d’organització i planificació

Altres Competències

  • Es complementa la formació en el temari general de química física en funció dels coneixements previs que els alumnes han adquirit la l'assignatura de Química Física de segon curs. El temari a assolir es pot englobar en les següents parts: mètodes de determinació de l'estructura molecular, termodinàmica estadística, i nocions d'estat sòlid

Continguts

1. Models quàntics senzills: Caixa quàntica tridimensional, oscil·lador armònic, rotor rígid

2. Termodinàmica estadística I: L'aproximació d'Stirling. El mètode dels multiplicadors indeterminats de Lagrange. Combinatòria. Configuració més probable d'un sistema. Estadística de Maxwell-Boltzmann. Funció de partició molecular. Distribució de Boltzmann. Principi de Boltzmann. Sistemes de partícules distingibles i indistingibles. Altres estadístiques. Funcions de partició translacional, rotacional, vibracional, electrònica i nuclear. Orto- i para-hidrogen.

3. Termodinàmica estadística II: Càlcul estadístic de funcions termodinàmiques. Energia interna. Capacitats calorífiques. Entropia. Altres funcions termodinàmiques: energies de Helmholtz i de Gibbs, entalpia. Constant d'equilibri.

4. Introducció a l'espectroscòpia molecular. Tipus d'espectroscòpia. Interacció matèria-radiació. Regles de selecció. Regla de Laporte. Paràmetres experimentals. Transicions espontànies i induïdes. Coeficients d'Einstein.

5. Espectres de rotació i de vibració. Espectres de rotació pura. Efecte Stark. Espectres de vibració. Anharmonicitat. Energia de dissociació. Molècules poliatòmiques. Modes normals. Espectres de rotació-vibració. Branques P, Q i R. Cap de banda. El mètode de Birge-Sponer. Espectres Raman. Regla d'exclusió mútua.

6. Espectres electrònics. Molècules diatòmiques. Principi de Franck-Condon. Energia de dissociació. Molècules poliatòmiques. Fluorescència. Fosforescència. Fenomens de dissociació i predissociació. Espectroscòpia fotoelectrònica.

7. Espectres de ressonància magnètica nuclear. Influència del camp magnètic. Espectres de RMN. Desplaçament químic. Dominis de temps i de freqüència: transformada de Fourier. Acoblament spin-spin. Equivalència química i mangètica de nuclis. Resonància d'spin electrònic.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Prova d'avaluació 3,00 0 3,00
Tutories de grup 15,00 0 15,00
Total 18,00 0 18

Bibliografia

  • Atkins, P. W (cop. 1999). Química física (6a ed). Barcelona: Omega.
  • Besalú i Llorà, Emili (2004). Termodinámica estadística. Barcelona: Edicions UPC.
  • Brown, John M (1998). Molecular spectroscopy. New York: Oxford University Press.
  • Díaz Peña, Mateo (1979). Termodinámica estadística. Madrid: Alhambra.
  • Dykstra, Clifford E (1992). Quantum chemistry and molecular spectroscopy. Englewood Cliffs: Prentice Hall.
  • Gasser, Robert Paul Holland, Richards, W. G (cop. 1995). An Introduction to statistical thermodynamics. Singapore [etc.]: World Scientific.
  • Hill, Terrell L (1970). Introduccion a la termodinamica estadistica. Madrid: Paraninfo.
  • Hollas, J. Michael (cop. 1996). Modern spectroscopy (3th ed). Chichester [etc.]: Wiley.
  • Laidler, Keith James, Meiser, John H (1995). Physical chemistry (2nd ed). Geneva [etc.]: Houghton Mifflin Co.
  • Levine, Ira N (2004). Físicoquímica (5ª ed). Madrid: McGraw-Hill.
  • Levine, Ira N (1979). Espectroscopía molecular. Madrid: AC.
  • Maczek, Andrew (1998). Statistical thermodynamics. Oxford [etc.]: Oxford University Press.
  • McQuarrie, Donald Allan (cop. 1973). Statistical thermodynamics. Mill Valley, Ca: University Science Books.
  • Planelles Fuster, Josep, Climente, Ignacio, Díaz, José Gabriel (cop. 2002). Espectroscòpia. Castelló: Publicacions de la Universitat Jaume I.

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Examen final 100

Qualificació

L'avualació es realitzarà mitjançant una prova escrita (examen final) que consta de qüestions aplicades (problemes) i qüestions teòriques.


L'objectiu principal és poder confrontar els objectius planificats en la programació de l'assignatura amb els coneixements assolits per l'estudiant. En el domini cognoscitiu i de l'aprenentatge es valoren: el coneixement de teories, aplicacions, mètodes i instruments, el grau de comprensió dels conceptes, la capacitat d'aplicació i de relació, el coneixement de tècniques experimentals i el domini de manipulació de dades empíriques, l'anàlisi de propietats i la capacitat de treballar amb problemes reals.


Es posa una especial atenció en la capacitat d'assolir un cert estil de raonament i pensament creatiu i de predicció.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
La no presentació a l'examen final, condicionada a les normes d'avaluació i de permanència de la Universitat de Girona.

Observacions

Calen coneixements de termodinàmica clàssica (assignatura "Termodinàmica" de primer) i de química quàntica (assignatura "Química Física" de segon)

Assignatures recomanades

  • Química física
  • Termodinàmica química

Escull quins tipus de galetes acceptes que el web de la Universitat de Girona pugui guardar en el teu navegador.

Les imprescindibles per facilitar la vostra connexió. No hi ha opció d'inhabilitar-les, atès que són les necessàries pel funcionament del lloc web.

Permeten recordar les vostres opcions (per exemple llengua o regió des de la qual accediu), per tal de proporcionar-vos serveis avançats.

Proporcionen informació estadística i permeten millorar els serveis. Utilitzem cookies de Google Analytics que podeu desactivar instal·lant-vos aquest plugin.

Per a oferir continguts publicitaris relacionats amb els interessos de l'usuari, bé directament, bé per mitjà de tercers (“adservers”). Cal activar-les si vols veure els vídeos de Youtube incrustats en el web de la Universitat de Girona.