Fisicoquímica de los Sistemas Inorgánicos con Interés Tecnológico

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1 Unidad responsable: ETSEIB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona Unidad que imparte: EQ - Departamento de Ingeniería Química Curso: Titulación: 2018 GRADO EN INGENIERÍA DE MATERIALES (Plan 2010). (Unidad docente Optativa) Créditos ECTS: 3 Idiomas docencia: Catalán, Castellano Profesorado Responsable: Otros: NURIA MIRALLES ESTEBAN Aleman Llanso, Carlos Enrique Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Transversales: 1. APRENDIZAJE AUTÓNOMO: Detectar deficiencias en el propio conocimiento y superarlas mediante la reflexión crítica y la elección de la mejor actuación para ampliar este conocimiento. Metodologías docentes La asignatura se realiza mediante clases teóricas y clases de problemas. Las clases expositivas se complementan con casos prácticos que se resolverán en el aula. Se fomentara además el trabajo autónomo utilizando material bibliográfico suministrado por el profesorado que permitirá relacionar los conocimientos teóricos adquiridos con los últimos avances prácticos dentro del ámbito de la Ingeniería. Objetivos de aprendizaje de la asignatura Objetivo general Relacionar los fundamentos químicos con aplicaciones tecnológicas recientes i su impacto medioambiental. Objetivos específicos - Utilizar las propiedades periódicas y el concepto de enlace químico para prever el comportamiento macroscópico de los elementos y de sus principales compuestos. - Conocer los fundamentos de algunos de los procesos tecnológicamente más importantes en que participan los compuestos químicos inorgánicos i orgánicos como la quimiosorción, el transporte, los fenómenos superficiales y los procesos electroquímicos 1 / 5

2 Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 75h Horas grupo grande: 3 4 Horas grupo mediano: Horas grupo pequeño: Horas actividades dirigidas: Horas aprendizaje autónomo: 45h 6 2 / 5

3 Contenidos 1.QUÍMICA DESCRIPTIVA Y PROPIEDADES REDOX DE LOS ELEMENTOS Periodicidad de las propiedades físicas de los elementos. Química de los elementos de transición. Estados de oxidación. Diagramas de Latimer. Diagramas de Frost. Diagramas pe-ph. Aplicaciones de interés tecnológico i medioambiental. 2.PROPIEDADES ACIDO-BASE Variaciones periódicas de la acidez. Óxidos. Oxácidos. Leyes de Pauling. Polimerización. Ácidos y bases de Lewis. Ácidos y bases de Pearson. Aplicaciones. 3.COMPUESTOS DE COORDINACIÓN Teoría del enlace en los compuestos de coordinación. Propiedades de los compuestos de coordinación: color, propiedades magnéticas y termodinámicas. Aplicaciones. 4.TRANSPORTE Viscosidad. Sedimentación. Solubilidad, difusión y permeabilidad. Aplicaciones a membranas y transductores electromecánicos. Separación de iones metálicos por electrodiálisis. Autoensamblaje. Aplicaciones a hidrogeles. Transporte del calor y la conductividad. Aplicaciones. 3 / 5

4 5.QUÍMICA DE SUPERFICIES La interfase. Interfases curvas. Sistemas capilares. Películas superficiales en líquidos. Adsorción de gases en sólidos. Superficies superhidrofilicas, superhidrofóbicas y sus aplicaciones. Membranas para la Ingeniería de tejidos. Tratamientos para modificar y/o proteger superficies. 6.SISTEMAS ELECTROQUÍMICOS Y CORROSIÓN Sistemas electroquímicos. Corrosión seca y húmeda. Celdas galvánicas. Electrodos reversibles. Clasificación de celdas galvánicas. Potencial de unión líquida. Estrategias para prevenir la corrosión. Sistemas electroquímicos para almacenar carga. Aplicaciones: Supercapacitores, ultracapacitores y baterías. Nano-microcapacitores. Sistema de calificación La calificación final, nota final, (NF) se calculara como: NF = 0.3 Np Np Nef donde -Np1: es la nota correspondiente a los temas 1-3 basado en pruebas de cuestiones teóricas y problemas, presentaciones y entregables. -Np2: es la nota correspondiente a los temas 4-6 basado en pruebas de cuestiones teóricas y problemas, presentaciones y entregables. -Nef : Examen final: prueba de máximo 3 horas que incluye toda la asignatura con cuestiones teóricas y problemas. 4 / 5

5 Bibliografía Complementaria: Shriver, P.W. ; C.H. Atkins ; D.F. Langford. Shriver & Atkins química inorgánica. vol I. 4a ed.. México: McGraw- Hill/Interamericana, ISBN Greenwood N.N ; A. Earnshaw. Chemistry of the elements. 2nd ed. Oxford: Butterworth Heinemann, ISBN Callister, William D. ; David G. Rethwisch. Materials science and engineering. 8th ed. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Thomson, William J. Introduction to transport phenomena. Upper Saddle River: Prentice Hall, ISBN Elias, Hans-Georg. Macromolecules. Weinheim: John Wiley-VCH Verlag, ISBN Fried, Joel R. Polymer science and Technology. 2nd ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, ISBN Otros recursos: - Transparencias utilizadas por los profesores (Campus Digital). 5 / 5