ENLLAÇ QUÍMIC I ESTRUCTURA + Complements

CARACTERÍSTIQUES GENERALS:

a) Nº de codi: 238V07
b) Caràcter: obligatòria
c) Semestre d'impartició (1-Tardor, 2-Primavera) : 1-tardor
d) Semestre curricular: primer
e) Nº de crèdits: 7,5
f) Àrea de coneixement que l'imparteix: Química Inorgànica i Química Orgànica
g) Departament que l'imparteix: Química Inorgànica i Química Orgànica

OBJECTIUS GENERALS:

Plantejar a l'estudiant el problema de l'enllaç químic, és a dir, introduir els models que permeten explicar com i perquè els àtoms s'uneixen per formar sistemes moleculars inorgànics i orgànics més complexos. Es tracten també els principals models que expliquen les fases condensades. Es fa un especial èmfasi en els aspectes estructurals d'aquests compostos.

CONCEPTES BÀSICS A ASSOLIR

1. Estructura atòmica
2. Estructura molecular: estereoquímica
3. Estructura dels sòlids

CONCEPTES I CONEIXEMENTS NECESSARIS D'ALTRES MATÈRIES:

Aspectes fonamentals físics i químics relacionats amb l'estructura de la matèria.

TEMARI:

I) Estructura atòmica
Lliçó 1. Constitució de l'àtom. Elements de Mecànica Quàntica. Espectres atòmics. Àtoms hidrogenoides. Orbitals atòmics.
Lliçó 2. Els àtoms polielectrònics. Càrrega nuclear efectiva. Principi de construcció. Configuració electrònica. Taula Periòdica.
Lliçó 3. Propietats atòmiques periòdiques. Radis atòmics. Energia d'ionització. Afinitat electrònica. Electronegativitat.

II) L'Enllaç en les molècules
Lliçó 4. L'enllaç químic . Paràmetres d'enllaç: longitud d'enllaç, angle d'enllaç i energia d'enllaç.
Lliçó 5. L'enllaç covalent. Estructures de Lewis. Concepte de Ressonància.
Lliçó 6. Geometria molecular. Model de les repulsions entre parells d'electrons en el nivell de valència (VSEPR). Hibridació dels orbitals atòmics. Molècules polars.
Lliçó 7. Teoria de l'Orbital Molecular: aproximació CLOA. La molècula d'hidrogen. Molècules diatòmiques.

III) Estructura electrònica i enllaç en els compostos orgànics
Lliçó 8. Introducció. Esquelet hidrocarbonat. Grups funcionals. Principals classes de compostos orgànics. Nomenclatura.
Lliçó 9. Revisió dels conceptes d'estructura i enllaç dels compostos orgànics: Fórmules de Lewis i estructures ressonants. Isomeria constitucional. Forma de les molècules.
Lliçó 10. Descripció orbitàlica dels principals grups funcionals. Longitud i força dels enllaços covalents. Sistemes conjugats. Aromaticitat: benzè.

IV) Estereoquímica

Lliçó 11. Estereoisomeria conformacional. Estudi estructural d'alcans i cicloalcans. Anàlisi conformacional d'alcans. Enllaços axials i equatorials. Projeccions de Newman i cavallet. Designació de confòrmers. Anàlisi conformacional de cicloalcans. Tensió d'anell.
Lliçó 12. Estereoisomeria configuracional. Enantiòmers. Quiralitat. Estereocentres. Configuració. Activitat òptica. Nomenclatura d'estereoisòmers. Diastereòmers. Formes meso. Projeccions de Fisher. Estereoisomeria en compostos cíclics. Estereoisomeria d'alquens. Resolució de racèmics. Exemples de quiralitat en compostos sense estereocentres.

  V) L'enllaç en les fases condensades

Lliçó 13. L'enllaç en les fases condensades. L'estat sòlid. Tipus extrem d'enllaç. Tipus de sòlids. Cel·la unitat.
Lliçó 14. Sòlids metàl·lics. Estructures cristal·lines: model d'empaquetament d'esferes. L'enllaç metàl·lic: model de bandes.
Lliçó 15. Sòlids iònics. Model d'empaquetament d'esferes: estructures típiques. L'enllaç iònic. L'energia reticular i el cicle de Born-Haber.
Lliçó 16. Sòlids moleculars. Estructures cristal·lines. Forces intermoleculars: forces de van der Waals i d'enllaç d'hidrogen. Sòlids covalents. Estructures cristal·lines.
Lliçó 17. Pèrdua del caràcter iònic de l'enllaç. Regles de Fajans. Estructures mono- i bidimensionals.

PROGRAMACIÓ TEMPORAL DEL TEMARI AL LLARG DEL SEMESTRE:

El 60% inicial es dedica als temes de Química Inorgànica i el 40% restant als temes de Química Orgànica

BIBLIOGRAFIA:

Textos de referència:
Estructura Atómica y Enlace Químico , Jaume Casabó, Reverté, Barcelona, 1996.
Química Orgánica. Tomo 1. S. Ege, Reverté, Barcelona, 1997

Textos de consulta :
Química: Moléculas, Materia, Cambio . P. Atkins, L. Jones. 3a edició, Omega, Barcelona, 1998.
Química Orgánica. K.P.C. Vollhardt i N.E.Schore, 2a edició. Omega, Barcelona, 1996.
Introducció a la Nomenclatura Química (Inorgànica i Orgànica). J. Sales i J. Vilarrasa, 5a edició actualitzada. Ed. Reverté, Barcelona, 2003.
Nomenclatura y Representación de los Compuestos Orgánicos. Una guía de estudio y autoevaluación. E. Quiñoa i R. Riguera, McGraw Hill, 1996

PROGRAMACIÓ I UTILITZACIÓ DELS CRÈDITS NO PRESENCIALS

Activitats de seguiment i supervisió personalitzada a l'alumne

AVALUACIÓ DE L'ESTUDIANT:

Examen escrit al final del curs. Les preguntes dels temes de Química Inorgànica ( Capítols I, II i II del programa) representen el 60% i les dels temes de Química Orgànica ( capítols IV i V) el 40%. La nota final del curs és la mitjana ponderada de les dues parts (60% la primera i 40% la segona), però cal obtenir un mínim de 4 punts sobre 10 en cadascuna de les dues parts.