Curso académico:

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1 Curso académico: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA Titulación: Ciencias Ambientales Código: 1673 Asignatura: Curso en el que se imparte: 4º QUÍMICA DE LA ATMÓSFERA Carácter: (Anual, 1 er ó 2º cuatrimestre) 2º cuatrimestre Tipo: (Troncal, Obligatoria, Optativa, Libre elección) Créditos: Totales Teóricos Prácticos LRU ECTS 4.5 Idioma en el que se imparte: Español Dirección web asignatura: Optativa DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES Responsable ó coordinador: Otros: Nombre y apellidos Departamento Ubicación María Teresa Martín Romero mtmartin@uco.es Química Física y Termodinámica Aplicada Facultad de Ciencias Campus de Rabanales, Ed. Marie Curie Área de conocimiento Química Física DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA Descriptores BOE Situación Competencias Química de los estados excitados. Termodinámica estadística. Dinámica y equilibrio de las reacciones químicas. Procesos fotoquímicos de la estratosfera y troposfera. Iones en la atmósfera. Interacciones atmósfera-hidrosfera. Prerrequisitos: Conocimientos básicos de cinética, termodinámica y espectroscopia. Contexto dentro de la Titulación: Es una asignatura de segundo ciclo y, como tal, trata sobre los aspectos químico físicos aplicados al entendimiento de un sistema tan complejo como la atmósfera terrestre. El aprovechamiento de esta asignatura repercutirá en el desarrollo de competencias y destrezas más avanzadas, así como en el acercamiento del conocimiento teórico a los procesos reales. Recomendaciones: Llevar al día la asignatura Utilizar las tutorías para una mejor compresión de los conceptos expuestos en clase Transversales/genéricas: Conocimiento de procesos químicos en sus aspectos termodinámicos y cinéticos Adquirir la habilidad para relacionar cualitativamente y/o cuantitativamente problemas que pueden ser abordados desde diferentes disciplinas y metodologías, ya sea de forma individual o mediante equipos interdisciplinares de trabajo. Específicas: Cognitivas (saber): Conocimiento de los Procesos Químicos y Fotoquímicos de la Atmósfera Terrestre Conocimiento del Método Espectroscópico y su Aplicación a la Detección de Compuestos Atmosféricos Procedimentales/instrumentales (saber hacer): Capacidad para demostrar el conocimiento y compresión de los hechos esenciales, conceptos y principios relacionados con la química ambiental, adquiriendo la habilidad para reconocer dichos problemas ambientales desde una visión química, analizarlos y planear estrategias para solucionarlos. Interpretación de datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio. 1

2 Actitudinales: Capacidad de crítica y autocrítica Capacidad para generar nuevas ideas Objetivos Metodología de trabajo del alumno Se pretende que los alumnos adquieran conocimientos suficientes sobre Química de la Atmósfera profundizando en la naturaleza de los procesos fotoquímicos que tienen lugar en ella, y en aquellos termodinámicos y cinéticos. Asimismo, se estudiará la composición de la misma, desde gases hasta partículas sólidas (aerosoles) y sus interacciones. Todo ello enfatizando en el estudio de sus implicaciones medioambientales. Segundo cuatrimestre (nº de horas): Clases teóricas: 0 Clases prácticas: 0 Exposiciones y seminarios: 0 Tutorías especializadas (presenciales o virtuales): 1h por semana. A) Colectivas: B) Individuales: Realización de actividades académicas dirigidas: A) Con presencia del profesor: B) Sin presencia del profesor: Otro trabajo personal autónomo: A) Horas de estudio: B) Preparación de trabajo personal: C) Realización de exámenes A) Examen escrito: 23h (3h para realización y 20h de preparación) B) Exámenes orales (control del trabajo personal): C) Examen práctico: Técnicas Docentes Señalar con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de la asignatura Sesiones académicas teóricas Sesiones académicas prácticas Exposición y debate Visitas y excursiones Tutorías especializadas Otras (indicar) Desarrollo y justificación: No habrá clases teóricas, ni prácticas al tratarse de una asignatura en extinción. El estudiante podrá tener tutorías para resolver dudas. Bloques temáticos Dividir el temario en bloques (sin nº máximo ni mínimo) Bibliografía Introducción a la Química Atmosférica Fotoquímica Atmosférica Química de las Capas Atmosféricas Fase Acuosa de la Atmósfera Aerosoles General: C. Baird, Química ambiental, Ed. Reverté, S. A., J. E. Figueruelo y M. M. Dávila, Ed. Reverté, S. A., B. J. Finlayson-Pitts and J. N. Pitts, Chemistry of the upper and lower atmosphere: theory, experiments and applications, Ed. Academic Press, L. Newman, Measurement challenges in atmospheric chemistry, American Chemical Society, J. H. Seinfeld and S. N. Pandis, Atmospheric chemistry and physics: From air pollution to climate change, Ed. Wiley-Interscience, R. Wayne, Chemistry of atmospheres, 3 rd edition, Ed. Oxford, Específica: Acceso electrónico a revistas especializadas, tales como: 2

3 Técnicas de evaluación Enumerar, tomando como referencia el catálogo de la guía común. Atmospheric Environment Atmospheric Research Chemosphere-Global Change Science Environmental Pollution Journal of Atmospheric Chemistry Journal of Atmosphere and Solar-Terrestrial Physics Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer Etc La evaluación se llevará a cabo mediante un examen final en las fechas indicadas por el Centro para tal fin. Incluir criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso) Organización Docente Semanal Distribución del número de horas que se especifican en el apartado de Metodología en 18 semanas para una asignatura cuatrimestral y 36 para una anual (clases + periodo de exámenes). Indicar el número de horas que, a cada tipo de sesión, va a dedicar el estudiante cada semana. Semanas de sesiones teóricas sesiones prácticas exposiciones y seminarios visita y excursiones tutorías especializadas de Exámenes Temas del temario a tratar Primer cuatrimestre 1ª semana 2ª semana 3ª semana 4ª semana 5ª semana 18ª semana Segundo cuatrimestre 1ª semana 1 2ª semana 1 3ª semana 1 4ª semana 1 5ª semana 1 6ª semana 1 7ª semana 1 8ª semana 1 9ª semana 1 10ª semana 1 11ª semana 1 12ª semana 1 13ª semana 1 14ª semana 1 15ª semana ª semana 3 Programa de contenidos Teóricos: Con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada lección Lección 1: Introducción a la química atmosférica. Introducción. Composición de la atmósfera. Variación de la presión con la altura. Equilibrio térmico local. Estructura de la atmósfera. Gradiente adiabático de temperatura. Lección 2: Radiación solar, terrestre y absorción molecular. Introducción. La radiación electromagnética. Temperatura y emisión de radiación. Balance de energía de la tierra. Estructura energética de moléculas en estado gaseoso: Energía cinética. Energía de rotación. Energía de vibración. Energía electrónica de átomos. Energía electrónica de moléculas. 3

4 Lección 3: Fotoquímica atmosférica. Absorción molecular en la atmósfera. Procesos fotoquímicos. Velocidad de fotodisociación. Capa de Chapman. Efecto invernadero y factor de sensibilidad climática. Lección 4: Principales componentes químicos de la atmósfera. Introducción. Tiempos de residencia en la atmósfera. Compuestos que contienen azufre. Compuestos que contienen nitrógeno. Compuestos que contienen carbono. Compuestos que contienen halógenos. El ozono atmosférico. Aerosoles. Lección 5: Química de la estratosfera. Nociones de cinética química. El ozono en la atmósfera. Mecanismo de Chapman de producción de ozono. Ciclos de NOx. Ciclos de HOx. Ciclo de ClOx. Especies de reserva y acoplamientos de ciclos. El hueco de la capa de ozono. Nubes polares estratosféricas. Las nubes polares estratosféricas y el hueco de ozono. Perturbaciones a gran escala en la estratosfera. Potencial de eliminación de ozono por CFC. Lección 6: Química de la troposfera. Introducción. Ciclo fotoquímico básico de NO, NO2 y O3. Química atmosférica del CO y NOx. Química atmosférica del HCHO y NOx. Oxidación del metano. El peróxido de hidrógeno. El radical hidroxilo. El radical nitrato. Balance de O3 en la troposfera e importancia de los NOx. Oxidación de compuestos orgánicos en la troposfera. Reactividad de compuestos orgánicos con respecto a la formación de O3. Química atmosférica de los compuestos de azufre. Química de los Compuestos halogenados en la troposfera. Lección 7: Química de la fase acuosa de la atmósfera. El agua líquida en la atmósfera. Solubilidad de gases en la fase líquida atmosférica. Equilibrios químicos en fase acuosa. Química del azufre en la fase acuosa de la atmósfera. Otras reacciones químicas de interés en la fase acuosa de la atmósfera. Contenido de agua en aerosoles. Procesos de nucleación. Programa de contenidos Prácticos: Con indicación de las competencias que se van a trabajar: Mecanismo de Control y Seguimiento: Al margen de las contempladas a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de cada asignatura Lección 8: Aerosoles atmosféricos. Funciones de distribución de aerosoles ambientales. Composición química de aerosoles. Transformación en la composición de aerosoles durante la formación de nubes. La evolución química de los aerosoles. Aerosoles y visibilidad. Deposición seca. Deposición húmeda y deposición ácida. - El estudiante podrá tener tutorías con el profesor para resolver dudas. 4

5 Distribución ECTS Nombre de la asignatura: Química de la Atmósfera Código: 1673 Créditos LRU (T/P): 5(4 + 1) Créditos ECTS: 4.55 Horas Totales ECTS: 120 ( a ) 1 ECTS = 26,67 horas trabajo. ( b ) Estudio personal del alumno durante el curso 18 (cuatrimestral) o 36 (anual) semanas: 1,5 horas de estudio por cada hora de teoría y 0,75 horas de estudio por cada hora de prácticas. ( c )Las tutorías se encuentran incluidas en el total de Actividades Académicamente Dirigidas. Actividad Docente Materia Actividad Profesor Alumno Procedimiento Evaluación Peso en la nota final Horas presenciales Horas no presenciales Clases en aula Clases en laboratorio Horas ECTS a Clases en campo Actividades dirigidas c Exámenes Teoría y/o problemas Prácticas Poner, vigilar y corregir el examen. Calificar globalmente al alumno Preparación y realización de examen Preparación y realización de examen TOTAL CARGA DOCENTE DEL ALUMNO 100 %