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PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
Curso académico 2012/2013
Identificación y características de la asignatura
Denominación
Créditos (T+P)
Titulación
Centro
Curso
Carácter
Descriptores
(BOE)
Profesor/es
Área de
conocimiento
Departamento
Dinámica de reacciones químicas
Código
elementales
3 Teóricos + 1,5 Prácticos
Química
107798
Facultad de Ciencias
2º Ciclo
Temporalidad
2º Cuatrimestre
Optativa
Dinámica de colisiones. Termodinámica y estad ística de la
reactividad. Haces moleculares y láser químico.
Nombre
Despacho
José Carlos Corchado
Martín-Romo
Planta 3ª
Edificio
Viguera Lobo
Correo-e
[email protected]
Química Física
Ingeniería Química y Química Física
Profesor
José Carlos Corchado Martín-Romo
coordinador (si
hay más de uno)
Página web
Plataforma
AVUEx
Objetivos y/o competencias
-
Desarrollar el e spíritu crítico a la hora de juzgar los métodos más
apropiados para la ob tención de información cinética y dinámica de las
reacciones químicas.
Promover el análisis de las causas por las que las prediccion es teóricas
y las medidas experimentales pueden discrepar.
Incentivar el uso de las herramientas teóricas para el análisis y mejor
comprensión de los hechos experimentales.
Conocer las teorías que ex plican las características cinéticas y
dinámicas de las reacciones químicas.
Proponer el mejor método teórico para el estudio de las propiedades de
las reacciones elementales de interés.
Ser capaz de lle var a cabo predicciones teóricas de la s propiedades
cinéticas y dinámicas de las reacciones elementales.
Temas y contenidos
(especificar prácticas, teoría y seminarios, en su caso)
Clases teóricas:
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Tema 1. Introducción. Nociones básicas de cinética y mecanismos de las
reacciones químicas. Reacciones elementales. Ecuación de Arrhenius.
Nociones de termodinámica estadística.
Tema 2. Superficies de energía potencial. Noción de superficie de energía
potencial. Movimiento sobre una superficie de energía potencial.
Sistemas de coordenadas. Caminos de reacción.
Tema 3. Teorías dinámicas. Dinámica clásica. Teorías de colisiones. Métodos
de trayectorias clásicas y cuasiclásicas.
Tema 4. Teorías estadísticas. Introducción a la teoría del estado de transición.
Teoría RRKM. Reacciones unimoleculares y termoleculares.
Tema 5. Teoría del estado de transición. Efectos cuánticos en la teoría del
estado de transición. Cuantización de las funciones de partición y
efectos cuánticos sobre el camino de reacción. Teoría variacional del
estado de transición. Efectos isotópicos cinéticos. Teorías de
propagación de ondas.
Tema 6. Reacciones químicas en fases condensadas. Teoría de Kramer. Teoría
del estado de transición en disolución. Modelización del disolvente.
Efectos de no equilibrio. Reacciones controladas por difusión.
Reacciones en interfases. Reacciones enzimáticas. Transferencia de
carga en disolución.
Tema 7. Reacciones fotoquímicas. Tiempo de relajación y número de
colisiones. Transferencias de energía rotacional y de energía electrónica.
Tema 8. Técnicas experimentales. Métodos experimentales para reacciones
lentas y rápidas. Haces moleculares. Utilización del láser en el estudio
de las reacciones químicas. Femtoquímica.
Seminarios
Resolución de problemas de comprensión, resolución de ejercicios numéricos, discusión
de resultados, análisis de artículos de investigación recientes.
Clases prácticas
1.
2.
Dinámica de colisiones reactivas. Cálculos clásicos de la reacción
F + H2 → FH + H.
Aplicación de la teoría del estado de transición. Constantes de velocidad y efectos
isotópicos en la reacción OH + H2 → H2O + H.
Criterios de evaluación
•
Todos los alumnos deberán realizar el examen final de la asignatura, que tendrá lugar
en la fecha y hora aprobadas por la Junta de Centro. Dicho examen versará sobre las
materias tratadas durante el curso.
•
El examen constará de un conjunto de cuestiones teóricas y/o problemas que se
deberán desarrollar por escrito.
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En las cuestiones teóricas se valorará el conocimiento y análisis de la materia
impartida, al igual que la capacidad de síntesis.
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En los problemas se valorará el planteamiento, la forma de exposición y, en menor
medida siempre que no resulten absurdos, los valores numéricos obtenidos.
•
La calificación de cada examen se obtendrá como media ponderada de las
calificaciones obtenidas en cada una de las cuestiones, atendiendo a la dificultad de
cada cuestión y/o problema.
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Los alumnos deberán asistir a todas las sesiones de prácticas computacionales
destinadas por el Centro a esta asignatura, debiendo entregar, en el plazo especificado,
un informe relativo a cada una de las prácticas realizadas.
•
Cada alumno tendrá una calificación de prácticas que estará basada en las aptitudes y
actitudes que se demuestren durante su realización y en los resultados presentados en
cada informe.
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La calificación final de la asignatura procederá de un 30% de la evaluación de las
prácticas y un 70% del examen final.
Bibliografía
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“Cinética y dinámica molecular química”. A. González Ureña. Eudema
Universidad, Madrid, 1991
“Cinética química”. A. González Ureña. Síntesis, Madrid, 2001
“Introduction to molecular dynamics and chemical kinetics”. G. D. Billing y K. V.
Mikkelsen. John Wiley & Sons, Nueva York (EE.UU.), 1996.
“Advanced molecular dynamics and chemical kinetics”. G. D. Billing y K. V.
Mikkelsen. John Wiley & Sons, Nueva York (EE.UU.), 1997.
“Chemical kinetics and dynamics”. J. I. Steinfeld, J. S. Francisco y W. L. Hase.
Prentice Hall, New Jersey (EE.UU.), 1999.
“Chemical kinetics and reaction dynamics”. P. L. Houston. McGraw-Hill, Nueva
York (EE.UU.), 2001.
“Molecular quantum mechanics”, 4ª Edición. P. Atkins y R. Friedman. Oxford
University Press, Nueva York (EE.UU.), 2005.
Tutorías
Horario
Lunes
Lugar
11 a 13 horas
Despacho del profesor
12 a 14 horas
Despacho del profesor
11 a 13 horas
Despacho del profesor
Martes
Miércoles
Jueves
Viernes