Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2004-05

3103100077 REACCIONS QUÍMIQUES


Objectius  

Introduir els conceptes bàsics de la Química aplicats a l'estudi de les reaccions químiques a nivell macroscòpic, resaltant els aspectes termodinàmics i cinètics que intervenen en la reactivitat dels compostos químics. Una part important del programa es dedica a l'estudi dels equilibris iònics en dissolució (reaccions àcid-base, equilibris de solubilitat, reaccions de formació de complexos i reaccions d'oxidació-reducció).
 
Prerrequisits  

 
Contingut (Programa)  

Bloc I.- Introducció

1.- Introducció. Química: ciència de la matèria. Mètode científic. Objectius de la Química. Classificació de la Química.

Bloc II.- Equilibri Químic.

3.- Equilibri Químic. Constant d'equilibri. Concepte d'activitat. Relació entre Kp, Kc i Kx.
Factors que afecten l'equilibri: Principi de Le Chatelier. Variació de la constant d'equilibri amb la temperatura: Equació de Vant'Hoff. Càlculs numèrics.

Bloc III.- Equilibris Iònics en dissolució.

4.- Dissolucions iòniques. Electròlits i no electròlits. Llei d'Arrhenius. Grau de dissociació. Característiques de l'aigua com a dissolvent.

5.- Equilibris de transferència de protons. Definicions històriques d'àcids i de bases: teoria d'Arrhenius i teoria de Brönsted-Lowry. Força d'àcids i de bases. Teoria de Lewis. Àcids i bases en dissolucions aquoses. Autoionització de l'aigua. Definició i mesura del pH. Escala d'acidesa relativa a l'aigua. Escala de pKa.

6.- Tractament exacte dels equilibris àcid-base. Balanç de matèria. Principi d'electroneutralitat. Càlcul del pH de dissolucions d'àcids i bases fortes. Càlcul del pH de dissolucions d'àcid i bases dèbils. Efecte de l'ió comú. Dissolucions reguladores del pH. Preparació i propietats. Càlcul del pH de dissolucions reguladores. Àcids i bases polipròtics: càlcul del pH.

7.- Hidròlisi de les sals. Càlcul del pH de dissolucions de sals. Càlcul del pH de diferents parells àcid-base.

8.-Valoracions àcid-base. Metodologia d'una valoració àcid-base. Punt d'equivalència. Corbes de valoració. Indicadors. Interval de viratge i elecció de l'indicador.

9.-Equilibris de complexació.  Tipus de lligands. Nomenclatura dels compostos de coordinació.  Constants d'estabilitat i de formació. Influència del pH en la complexació.

10.- Reaccions de transferència d'electrons. Igualació de reaccions d'oxidació-reducció. Piles electroquímiques. Elements que formen la pila. Conveni de signes. Notació d'una pila. Tipus de piles. Mesura de la f.e.m. d'una pila. Energia lliure de Gibbs i f.e.m. d'una pila. Relació amb la constant d'equilibri de la reacció. Equació de Nernst.

11.-Potencial d'elèctrode. Potencial normal. Potencials normals de reducció. Escala de potencials normals. Factors que modifiquen el potencial d'elèctrode. Càlculs amb potencials d'elèctrode.

12.-Aplicacions de les piles. Piles de concentració. Aplicacions. Tipus d'elèctrodes. Elèctrodes indicadors i de referència. Electròlisi. Lleis de Faraday.

13.- Equilibris de solubilitat. Solubilitat i producte de solubilitat. Determinació de la solubilitat d'un compost poc soluble. Precipitació fraccionada: aplicació a l'anàlisi química.

14.-Factors que modifiquen la solubilitat. Addició d'un ió comú. Efecte salí. Influència del pH. Solubilitat i complexació. Efecte de la temperatura. Aplicacions i càlculs.

Bloc IV- Introducció a la Cinètica Química

15.- Introducció a la cinètica de les reaccions químiques. Velocitat de reacció i factors que modifiquen la velocitat de reacció. Temps de semi-reacció. Ordre de reacció: reaccions d'ordre zero i de primer i segon ordre. Influència de la temperatura en la velocitat de reacció. Diagrames de reacció. Catàlisi.

 
Bibliografia  


Bibliografia General

1.- Atkins, P.W. (1992). "Química General". Ed. Omega S.A.

2.- Gillespie R.J. i altres (1990). "Química", 2 volums. Ed. Reverté.

3.- Lozano, J.J. i Vigatà, J.L. (1983). "Fundamentos de Química General". Ed. Alhambra.

4.- Saña Vilaseca, Josep (1993). "Química per a ciències de la naturalesa i de l'alimentació". Ed. Vicens Vives.

5.- Whitten i altres (1998). "Química General", 3ª ed. Ed. McGraw-Hill.

6.- Silva, M. i Barbosa, J. (2002). "Equilibrios Iónicos y sus aplicaciones analíticas". Ed. Síntesis.

7.- Dickerson, R.E. i altres (1992). "Principios de Química". Ed. Reverté. 3ª Edició.

8.- Skoog, D.A.; West, D.M. i Holler, F.J.(1996). "Fundamentos de Química Analítica", 2 vol.,  4ª Edició, Ed. Reverté.

9.- Mongay, C. i Cerdá, V. (1998). "Fundamentos de Química Analítica". Ed. Universitat de les Illes Balears.

10.- Brillas, E.; Bastida, R.M.; Centelles, F.; Domènech, X. (1992). "Fonaments de Termodinàmica, Electroquímica i Cinètica". Ed. Barcanova (Barcelona).

11.- Petrucci, Harwood i Herring(2003), "Química General". Prentice Hall, S.A. 

Llibres de problemes.

11.- Carrasco, F. (1997). "Química: Problemes i Lectures Curioses". Ed. Universitat de Girona.

12.- Sorum, C.H i Boikess, R.S. (1990). "¿Como resolver problemas de Química General?". 7ª edición.  Ed. Paraninfo.

13.- Sienko, M.J. (1989). "Problemas de Química". Ed. Reverté.

14- Smith, N.R. i Pierce, C. (1991). " Resolución de Problemas de Química General". Ed. Reverté.

15.- Bermejo, F.; Paz, M.; Bermejo, A.; Paz, I. (1995). "1000 Problemas Resueltos de Química General y sus Fundamentos Teóricos". Ed. Paraninfo.

16.- López-Cancio, José A. (2000). "Problemas de Química". Ed. Prentice Hall.

Nomenclatura Química.

17- Casassas, E. i Sales J. (1997). "Nomenclatura de Química Inorgànica". Ed. Institut d'Estudis Catalans.

18.- Sales, J. i Vilarrasa, J. (1994) "Introducció a la nomenclatura Química: inorgànica i orgànica". Edunsa-Ediciones y Distribuciones Universitaris S.A.

 
Mètodes docents  

Com a mètode docent es vol emprar el mètode dialèctic basat en el dialèg professor-alumne i que centra l'ensenyament en l'alumne. El professor comparteix amb els seus alumnes la responsabilitat en l'aprenentage proporcionant els recursos necessaris  (apunts, llibres i material didàctic) per facilitar el procés ensenyança-aprenentatge.

El professor donarà també, a l'inici del curs, un horari de consultes en el que els estudiants podran consultar amb el professor tots els dubtes que els vagin sorgint.

 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

 Per valorar el nivell de coneixement assolit per l'alumne es realitzarà una sèrie d'exàmens parcials i un examen final on es proposaràn exercicis i problemes relacionats amb els diferents temes desenvolupats en les classes teòriques i pràctiques. En la nota final també es tindrà en compte el treball realitzat per l'estudiant durant el curs.
 
Informació addicional  

El llibret de problemes es pot adquirir al Servei de Fotocòpies de la Facultat de Ciències a partir de la primera setmana del curs.
 
Llengua de les classes  

Català