QUÍMICA

Tipus d'assignatura: optativa

Crèdits: 9 (teòrics: 7,5; pràctics: 1,5)

Departament responsable: Enginyeria Química i Metal·lúrgia

Semestre: 1r i 2n

OBJECTIUS DOCENTS

Presentar els principis bàsics de la química, inclosos: conceptes fonamentals, termodinàmica química, equilibri de fases, equilibri químic, equilibri iònic, equilibri redox, cinètica, mecanismes de reacció i propietats fisicoquímiques d'elements i de compostos.

CONTINGUTS

I. TEORIA

1. ESTATS D'AGREGACIÓ DE LA MATÈRIA

Enllaç químic principal i secundari. Característiques de gasos, líquids i sòlids. Sòlids reals. Defectes.

2. TERMODINÀMICA QUÍMICA

Conceptes fonamentals. Energia lliure de Gibbs. Criteri d'equilibri. Energia lliure de Gibbs i constant d'equilibri. Relació de Gibbs-Helmholtz.

3. EQUILIBRI DE FASES

Equilibri líquid-vapor. Equilibri líquid-sòlid. Equilibri sòlid-vapor. Diagrames monaris. Diagrames binaris pressió-composició, temperatura-composició. Diagrames isomorfs. Diagrames binaris eutèctics.

4. EQUILIBRI QUÍMIC

Conceptes fonamentals. Factors que afecten l'equilibri. Equilibris heterogenis.

5. ELECTRÒLITS

Classificació. Propietats col·ligatives. Conductivitat.

Equilibris iònics: àcid-base, precipitació i complexació.

6. EQUILIBRI REDOX

Cel·les galvàniques. Equació de Nernst. Escala de potencials estàndard. Piles de concentració. Piles i acumuladors d'interès tècnic. Electròlisi. Afinatge i recobriments electrolítics. Corrosió i protecció galvànica.

7. CINÈTICA I MECANISMES DE REACCIÓ

Velocitat de reacció. Lleis diferencials i expressions integrades. Energia d'activació. Processos elementals. Teories de les col·lisions i del complex activitat. Mecanismes de reacció.

8. PROPIETATS FISICOQUÍMIQUES D'ELEMENTS I DE COMPOSTOS

Propietats periòdiques. Elements representatius i no metàl·lics. Metalls de transició.

II. PRÀCTIQUES

1. REACCIONS QUÍMIQUES I MÈTODES DE SEPARACIÓ

Reaccions de síntesi. Reaccions de dissociació. Reaccions de desplaçament. Calor de dissolució. Mètodes de separació: extracció amb dissolvents, absorció amb carbó actiu.

2. EQUILIBRI IÒNIC

Reaccions iòniques: de formació de complexos, de precipitació, de redissolució de precipitats. Indicadors. Hidròlisi de sals. Efecte de l'ió comú. Determinació de la constant d'acidesa.

3. ELECTROQUÍMICA

Reaccions electroquímiques. Volumetries redox. Volumetries de neutralització. Passivació. Parells metàl·lics. Pila Daniell. Polarització dels elèctrodes. Electròlisi de l'aigua: nombre d'Avogadro.

4. CINÈTICA QUÍMICA

Influència de la temperatura, de la concentració, de la superfície de contacte, d'un catalitzador, de la llum. Sobretensió de l'hidrogen. Cinètica de la formació de brom per reacció del bromur i bromat en medi àcid.

BIBLIOGRAFIA RECOMANADA

1. BRILLAS, E. et al. Fonaments de termodinàmica, electroquímica i cinètica. Barcelona: Publicacions Universitat de Barcelona; Barcanova, 1992.

2. MAHAN, B. H. et al. Química: curso universitario. 4a ed. Washington: Addison-Wesley Iberoamericana, 1990.

3. GILLESPIE, R. J. et al. Química. Barcelona: Reverté, 1990.

4. WHITTEN, K. W. et al. Química general. 2a ed. Mèxic: McGraw-Hill, 1992.

5. GRAY, H. B. et al. Principios básicos de química. Barcelona: Reverté, 1981.

6. CENTELLAS, F. et al. Fonaments d'estructura atòmica i de l'enllaç químic. Barcelona: Publicacions Universitat de Barcelona; Barcanova, 1992.

CRITERIS I FORMA D'AVALUACIÓ

Per tal d'assegurar que l'alumnat ha assolit els principis bàsics de la química en els apartats exposats en el programa es farà un examen final. L'elaboració de les pràctiques (assistir a classe, entregar l'informe i aprovar l'informe) és una condició indispensable per poder fer l'examen final.