El programa es pot subdividir en quatre grans blocs:
I - Termodinàmica Química i Equilibri.
II- Cinètica de les reaccions químiques
III- Equilibris en medi aquós
IV-Fotoquímica.
En el primer bloc, s'estudiaran els canvis d'energia associats a les reaccions químiques (Termoquímica) i la noció d'energia lliure de Gibbs com a criteri d'evolució i equilibri. El concepte de velocitat amb què s'arriba a l'equilibri, velocitat de reacció, s'introdueix en els temes corresponents a la Cinètica Química (Bloc II). Al Bloc III s’estudiarà l’equilibri de les dissolucions iòniques en medi aquós. S'iniciarà amb un tema d'introducció i continuarà amb una sèrie de temes referents als diferents tipus d'equilibris en solució. Finalment es farà una introducció a la Fotoquímica (Bloc IV). En el conjunt de temes, els exemples que s’explicaran per facilitar la comprensió dels conceptes estudiats seran relatius al medi ambient.
Bloc I.- Termodinàmica química i Equilibri
1.- Nocions preliminars de Termodinàmica. Principis de la Termodinàmica. Termoquímica. Llei de Hess. Energia lliure de Gibbs. Relació de l'energia lliure de Gibbs i l'estat d'equilibri.
2.- 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.
Bloc II.- Cinètica de les reaccions químiques
3.- Introducció a la cinètica de les reaccions químiques. Velocitat de reacció. Llei de velocitat. L'equació de velocitat. Ordre de reacció i llei de velocitat. Temps de semireacció. Reaccions de primer ordre. Reaccions de segon ordre. Tècniques per a determinar l'ordre de reacció.
4.- Mecanismes de reacció. Processos unimoleculars, bimoleculars i trimoleculars. Els processos per etapes. Modificació de la velocitat de les reaccions. Els catalitzadors.
Bloc III.- Equilibris Iònics en dissolució
5.- Introducció a la química de les dissolucions aquoses. Equilibris iònics en dissolucions aquoses: Reaccions àcid-base, reaccions de precipitació i reaccions d'oxidació-reducció.
6.- Equilibris de transferència de protons. Concepte d'àcid i de base: teoria d'Arrhenius i teoria de Brönsted-Lowry. Força d'àcids i de bases. Escala de pKa. Autoionització de l'aigua. Definició i mesura del pH.
7.-Càlcul del pH. Càlcul del pH de dissolucions d'àcids i bases forts. Càlcul del pH de dissolucions d'àcids i bases febles. Dissociació de les sals. Càlcul del pH de dissolucions de sals. Dissolucions reguladores del pH. Valoracions àcid-base.
8.- Solubilitat i complexació. Solubilitat i producte de solubilitat. Factors que afecten la solubilitat: efecte de l'ió comú, pH, complexació , temperatura i força iònica. Aplicacions i càlculs. Equilibris de complexació. Definicions. Nomenclatura dels complexos. Estructura i estabilitat. Influència del pH. Aplicacions.
9.- Reaccions de transferència d'electrons. Grau d'oxidació. Igualació de reaccions redox.
10.- Piles electroquímiques. Elements que formen la pila. Notació i convenis de signes. Potencials normals de reducció. Tipus de piles. Mesura de la f.e.m. d'una pila. Equació de Nernst. Relació amb la constant d'equilibri de la reacció.
11.- Electròlisi. Lleis de Faraday. Corrosió. Problemes ambientals associats als processos electrolítics.
Bloc IV.- Fotoquímica.
12.- Introducció a la Fotoquímica. Propietats de la radiació electromagnètica. Reaccions catalitzades per la llum: formació de radicals. Reaccions en cadena. Fotosíntesis en les plantes.
PROGRAMA DE PRÀCTIQUES
Les pràctiques estan encaminades a familiaritzar l'alumne amb el laboratori químic. Estan distribuïdes en quatre sessions de 4 hores orientades a aprofundir en els següents temes:
1.- Seguretat i residus. Material químic. Pesada. Preparació de dissolucions. Càlculs de concentracions.
2.- Equilibris àcid-base. Valoracions àcid-base. Indicadors: extracció d'un indicador natural. Determinació del pH del punt d'equivalència. Elecció de l'indicador. Anàlisi Quantitativa: Determinació del contingut en àcid acètic d'un vinagre comercial.
3.- Observació i descripció de les Reaccions Químiques. Reaccions de precipitació. Formació de complexos. Reaccions d'oxidació-reducció.
4.- Filtració de precipitats i anàlisi gravimètrica.