Estudia

• Capacitat per analitzar críticament a partir de la recollida d'informació i la interpretació de dades , situacions complexes i dissenyar estratègies creatives i innovadores per resoldre-les
• Saber comunicar-se oralment i per escrit en l'àmbit científic i professional , utilitzant les llengües pròpies i l'anglès
• Treballar en equip contribuint a l'elaboració de projectes específics i multidisciplinaris
• Aplicar els principis i teories de la reactivitat química a l'estudi dels compostos orgànics i inorgànics i al desenvolupament dels processos

1. Cinètica Química

          1.1. Cinètica química. Cinètica vs. termodinàmica. Cinètica vs. dinàmica molecular. Mecanisme de reacció. Velocitat d’una reacció. Reaccions elementals i complexes. Molecularitat d’una reacció elemental.

          1.2. Velocitat d’una reacció complexa. La llei de acció de masses cinètica. L'equació cinètica.

          1.3. Ordre de reacció. Constant de velocitat. Temps de la semivida. Reaccions senzilles: reaccions de primer ordre, de segon ordre, d'ordre zero, d'ordre n. Mètodes per determinar l’ordre de reacció.

          1.4. Tractament de dades experimentals. Regressió lineal, multilineal i no lineal mitjançant Python. Mètodes de Guggenheim.

2. Reaccions complexes

          2.1. Reaccions complexes monomoleculars. El mètode matricial.

          2.2. Enfocament probabilístic de la cinètica. El mètode de Monte Carlo cinètic.

          2.3. Reaccions reversibles, paral·leles i consecutives mitjançant el mètode matricial.

          2.4. Les aproximacions de l'estat quasi-estacionari i de quasi-equilibri.

          2.5. Catàlisi: catàlisi homogènia i heterogènia. Autocatàlisi.

          2.6. Reaccions oscil·lants. El model de Lotka–Volterra. Exemples reals.

          2.7. Reaccions en cadena.

3. Mètodes de solució de les equacions cinètiques.

          3.1. Mètodes numèrics i analítics

          3.2. Modelització numèrica de reaccions complexes amb Python.

4. Dependència de la constant de velocitat amb la temperatura. La regla de van’t Hoff. L’equació d’Arrhenius i les seves generalitzacions. L’energia d’activació

5. Superfícies d'energia potential (PES)

          5.1. Aproximació de Born–Oppenheimer

          5.2. Perfil de reacció, punts estacionaris i camí de reacció

          5.3. Caracterització de punts estacionaris en la PES

6. Teoria de l'estat de transició

          6.1. Formulació termodinàmica de la Teoria de l'estat de transició. Deducció i interpetació de l'equació d'Eyring.

          6.2. Diverses formes de l'equació d'Eyring. L'ús de l'equació d'Eyring.

          6.3. Tractament de dades experimentals a partir de l'equació d'Eyring

          6.4. Reaccions a l'equilibri and la reversibilitat microscòpica.

          6.5. Interpretació dels mecanismes de reaccions pel punt de vista de la teoria de l'estat de transició

          6.6. Efecte isòtop.

          6.7. Efecte salí.

          6.8. Efecte túnel.

7. Dinàmica de l’acte elemental. Superficies atractives i repulsives.

• Arnaut L., Formosinho S., Burrows H. (2006). Chemical kinetics from molecular structure to chemical reactivity. Elsevier. Catàleg
• Atkins, de Paula (2006). Atkins’ Physical Chemistry (8ª Ed.). Oxford: Oxford University Press. Catàleg
• Logan, S. R (cop. 2000 ). Fundamentos de cinética química . Madrid: Addison Wesley Iberoamericana. Catàleg
• Schmitz K.S. (2017). Physical Chemistry, Chapter 15: Reaction Rates and Mechanisms. Elsevier.

Activitats d'avaluació:

Els exàmens són proves escrites on s'avaluen els coneixements teòrics i pràctics (resolució de problemes). La ponderació que es dóna a cada part de la prova és:
Part teòrica: 80%
Part pràctica: 20%
La part pràctica del primer examen parcial (que constitueix el 20% de la nota) és la resolució de problemes, que cal realitzar mitjançant un ordinador, programari adient i mètodes estadístics; en canvi, els problemes de caràcter analític formen part de la part teòrica, que es realitzarà sense calculadora ni cap altre suport.
És recomanable, tot i no obligatori, portar el propi portàtil a l'examen. Els/les alumnes sense portàtil realitzaran la part pràctica de l'examen en una aula informàtica.

El segon examen parcial prevé l'ús d'una calculadora per a la part pràctica.

Els dos exàmens compten un 40% cadascun i són recuperables. És possible recuperar un sol examen per separat o bé tots dos.

La modelització numèrica d'una reacció complexa mitjançant el llenguatge Python es presenta com a informe escrit breu. Compta 20% i no és recuperable.

No hi ha cap nota mínima per a cada una de les activitats avaluables.

Per a l’avaluació del projecte Python, caldrà presentar una declaració sobre l’ús de la intel·ligència artificial. Està prohibit l’ús de la intel·ligència artificial per a les tasques essencials del projecte (formulació d’equacions cinètiques i generació de la funció “Kinetics”), però es permet per a tasques no essencials. Qualsevol ús de la intel·ligència artificial ha de ser declarat.

Si es detecta la realització fraudulenta (ús d'informació sense autorització, utilització d'informació falsa, utilització de dispositius no autoritzats, suplantació de la identitat, plagis totals o parcials, compra i venda de proves, pràctiques i treballs, ús no declarat de la intel·ligència artificial, etc) de qualsevol de les activitat avaluables, comportarà la no superació de l'assignatura, amb independència del procés disciplinari que es pugui seguir contra l'estudiant infractor.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
Es considerarà no presentat si l'estudiant no s'ha presentat a cap examen ni lliura cap informe de la modelització numèrica mitjançant Python.

Avaluació única:
L'avaluació única no s'ofereix excepte en circumstàncies extraordinàries.

Requisits mínims per aprovar:
Per considerar superada l’assignatura, caldrà obtenir una qualificació mínima de 5.0

No hi ha cap nota mínima per a cada un dels examens parcials.

La tutoria s'ofereix presencial o telemàticament. Cal cita prèvia.

La comunicació amb el professor es realitza mitjançant correu-e sergey.vyboyshchikov@udg.edu o bé personalment.

Recomanem i encoratgem a tots els alumnes a participar activament en totes les activitats docents. Els coneixement i competències que s’han d’adquirir per assolir els mínims requerits en aquesta assignatura, són molt més fàcils d’assimilar si es treballa l’assignatura des del primer dia. També recomanem utilitzar des del primer dia les hores de tutories amb el professor per resoldre qualsevol dubte o comentari sobre el desenvolupament de l’assignatura. També aconsellem que els alumnes participin activament a les classes de teoria i de problemes preguntant, de forma acceptable i educada, sobre qualsevol concepte.

L'idioma que s'utilitzarà preferentment en les classes i de teoria i de problemes de tots dos grups serà l'anglès. Tot i així la comunicació amb el professor podrà ser indistintament en anglès, català o castellà o un altre idioma que entengui el professor i l'alumne/a.

• Fonaments de química
• Matemàtiques
• Termodinàmica bàsica
• Termodinàmica química i estadística