Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 99 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Linguas de uso Castelán, Galego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Química Física
Áreas: Química Física
Centro Facultade de Química
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
Tras completar satisfactoriamente esta materia, o alumnado debe ser capaz de:
• Comprender e utilizar os conceptos relacionados coa Espectroscopía, a teoría mecanocuántica que a sustenta e as principais técnicas espectroscópicas utilizadas na Química.
• Comprender os aspectos cualitativos e cuantitativos dos problemas espectroscópicos e desenvolver a capacidade de resolvelos mediante técnicas numéricas e computacionais.
• Manexar instrumentación espectroscópica e interpretar os datos procedentes de observacións e medidas no laboratorio de Espectroscopía aplicando a mecánica cuántica.
DESCRITORES DA MATERIA NO PLAN DE ESTUDOS
A interacción entre a radiación electromagnética e a materia. Espectroscopías de absorción, de emisión e de dispersión Raman. Espectroscopía de resonancia magnética de espín. Laboratorio de experimentación con especial énfase na aplicación das técnicas espectroscópicas ao estudo de sistemas de interese químico-físico.
TEMARIO
1. Introdución á espectroscopía
Introdución. Absorción e emisión de radiación. Técnicas experimentais. Niveis de enerxía molecular e transicións. Momento de transición, regras de selección e espectros. Intensidade das liñas espectrais. Poboación dos niveis de enerxía: a distribución de Boltzmann. Lei de Beer-Lambert. Técnicas experimentais.
2. Rotación molecular. Espectros rotacionais de absorción e emisión.
Momentos de inercia e niveis de enerxía rotacional. Transicións rotacionais de absorción e emisión. Espectroscopía de microondas.
3. Vibración molecular. Espectros vibracionais de absorción e emisión
Vibración de moléculas diatómicas: modelos de oscilador harmónico e anharmónico. Transicións vibracionais de absorción e emisión. Espectroscopía vibracional de absorción. Interacción da rotación e a vibración molecular. Espectros de absorción de rotación-vibración de moléculas diatómicas. Vibración de moléculas poliatómicas. Modos normais de vibración. Regras de selección. Espectros de infravermello de moléculas poliatómicas.
4. Espectros Raman vibracionais e rotacionais
Dispersión de radiación (Rayleigh e Raman). Espectroscopía Raman. Espectros Raman vibracionais de moléculas diatómicas. Espectros Raman vibracionais de moléculas poliatómicas. Espectros Raman rotacionais de moléculas diatómicas. Aplicacións da espectroscopía Raman.
5. Transicións electrónicas
Espectros electrónicos atómicos. Espectros electrónicos de moléculas diatómicas. Estrutura vibracional dos espectros electrónicos. Factores de Franck-Condon. Espectros electrónicos de moléculas poliatómicas. Fluorescencia e fosforescencia. Moléculas en estado electrónico excitado e Fotoquímica. O láser.
6. Resonancia magnética
Niveis de enerxía de espín nuclear e electrónico nun campo magnético. Espectroscopías de resonancia magnética. Resonancia magnética nuclear. O desprazamento químico. Estrutura fina dos espectros. Aplicación en medicina: imaxe por resonancia magnética.
PROGRAMA DE PRÁCTICAS
Práctica 1. Espectros electrónicos de absorción de colorantes cianínicos. Aplicación do modelo mecanocuántico de partícula nunha caixa.
Práctica 2. Espectroscopía vibracional de infravermello e Raman. Modos normais de vibración.
Práctica 3. Espectroscopía de fluorescencia.
LIBROS DE TEXTO BÁSICOS RECOMENDADOS
• P. Atkins, J. de Paula e J. Keeler, Physical Chemistry, Oxford Univ. Press, Oxford, 11ª ed., 2018. Tradución ao castelán dunha edición anterior deste libro: Química Física, Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires, 8ª ed., 2008. E-books dispoñíbeis.
• C. N. Banwell e E. M. McCash, Fundamentals of Molecular Spectroscopy, McGraw-Hill, London, 4ª ed., 1994. Tradución ao castelán dunha edición anterior deste libro: C. N. Banwell, Fundamentos de espectroscopía molecular, Ediciones del Castillo, Madrid, 1977.
• A. Burrows, J. Holman, A. Parsons, G. Pilling e G. Price, Chemistry3: Introducing Inorganic, Organic, and Physical Chemistry, Oxford Univ. Press, Oxford, 3ª ed., 2017. E-book dispoñíbel. Sección de recursos na web da editorial, con cuestionarios de autoavaliación e resumos de cada capítulo https://oup-arc.com/access/burrows3e-student-resources#tag_chapter-10
• Chemistry LibreTexts. University of California Davis. Spectroscopy,
http://chem.libretexts.org/Core/Physical_and_Theoretical_Chemistry/Spec…
LIBROS DE TEXTO DE QUÍMICA FÍSICA COMPLEMENTARIOS
• H. Kuhn, H.-D. Försterling e D. H. Waldeck, Principles of Physical Chemistry, Wiley, Hoboken, New Jersey, 2ª ed., 2009. Tradución ao castelán: Principios de fisicoquímica, Cengage Learning, México, 2012.
• T. Engel e P. Reid, Physical Chemistry, Pearson, Boston, 3ª ed., 2013. Está traducida ao castelán unha edición anterior deste libro, Química Física, Pearson Educación, Madrid, 2012. E-book dispoñíbel.
• G. M. Barrow, Physical Chemistry, McGraw-Hill, New York, 6ª ed., 1996. Están traducidas ao castelán varias edicións anteriores deste libro (Química Física, editorial Reverté, Barcelona).
• K. W. Kolasinski, Physical Chemistry: How chemistry works, John Wiley & Sons, Chichester, 2017. E-book dispoñíbel.
• M. Díaz Peña e A. Roig Muntaner, Química Física, Alhambra, Madrid, 2ª ed., 1985, Vol. 1.
• G. W. Castellan, Fisicoquímica, Addison Wesley Longman, México, 2ª ed., 1998.
• K. J. Laidler, J. H. Meiser e B. C. Sanctuary, Physical Chemistry, Houghton Mifflin Company, Boston, 4ª ed., 2003. Está traducida ao castelán unha edición anterior deste libro: K. J. Laidler e J. H. Meiser, Fisicoquímica, Compañía Editorial Continental, México, 1997.
LIBROS DE PROBLEMAS
• L. Carballeira Ocaña e I. Pérez Juste, Problemas de Espectroscopía Molecular, Netbiblo, Oleiros (Coruña), 2008.
• C. Trapp, M. Cady e C. Giunta, Student Solutions Manual to accompany Atkins' Physical Chemistry, Oxford Univ. Press, Oxford, 10ª ed., 2014.
• J. Bertrán Rusca e J. Núñez Delgado, Problemas de Química Física, Delta, Madrid, 2013.
• I. N. Levine, Problemas de Fisicoquímica, Schaum (McGraw-Hill), Madrid, 2005.
• I. N. Levine, Student Solutions Manual to accompany Physical Chemistry, McGraw-Hill, Boston, 6ª ed., 2009.
• J. M. Pérez Martínez, A. L. Esteban Elum e M. P. Galache Payá, Problemas resueltos de Química Cuántica y Espectroscopía Molecular, Univ. de Alicante, Alicante, 2001.
LIBROS DE ESPECTROSCOPÍA COMPLEMENTARIOS
• J. M. Hollas, Basic Atomic and Molecular Spectroscopy, Tutorial Chemistry Texts, Royal Society of Chemistry, 2002. E-book dispoñíbel.
• R. Chang, Principios básicos de espectroscopía, Editorial AC, Madrid, 1983.
A serie “Oxford Chemistry Primers”, da Oxford University Press, ten varios libros de introdución a diversos aspectos da Espectroscopía:
• J. M. Brown, Molecular Spectroscopy, 1998.
• S. Duckety e B. Gilbert, Foundations of Spectroscopy, 2000.
Entre as COMPETENCIAS XERAIS que desenvolve o Grao en Química, nesta materia os estudantes adquiren parcialmente as seguintes:
CX2. Que sexan capaces de reunir e interpretar datos, información e resultados relevantes, obter conclusións e emitir informes razoados en problemas científicos, tecnolóxicos ou doutros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Química.
CX3. Que poidan aplicar tanto os coñecementos teórico-prácticos adquiridos como a capacidade de análise e de abstracción na definición e formulación de problemas e na procura das súas solucións tanto en contextos académicos como profesionais.
CX4. Que teñan capacidade de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, coñecementos, procedementos, resultados e ideas en Química tanto a un público especializado como non especializado.
CX5. Que sexan capaces de estudar e aprender de forma autónoma, con organización de tempo e recursos, novos coñecementos e técnicas en calquera disciplina científica ou tecnolóxica.
As actividades que se levan a cabo nesta materia desenvolven as seguintes COMPETENCIAS TRANSVERSAIS:
CT1. Adquirir capacidade de análise e síntese.
CT4. Ser capaz de resolver problemas.
O traballo nesta materia desenvolve nos estudantes do Grao en Química as seguintes COMPETENCIAS ESPECÍFICAS:
CE13. Ser capaz de demostrar o coñecemento e comprensión dos feitos esenciais, conceptos, principios e teorías relacionadas coas áreas da Química.
CE14. Ser capaz de resolver problemas cualitativos e cuantitativos segundo modelos previamente desenvolvidos.
CE19. Adquirir destreza no manexo de instrumentación química estándar como a que se utiliza para investigacións estruturais e separacións.
CE20. Ser capaz de interpretar datos procedentes de observacións e medidas no laboratorio en termos da súa significación e das teorías que a sustentan.
Nesta materia impartiranse clases de diferente tipo:
• Clases en grupo grande
Combinaranse as explicacións do profesorado coa realización de exercicios curtos e cuestións conceptuais polo alumnado.
• Clases interactivas en grupo reducido
Clases prácticas onde se resolverán problemas, exercicios ou aplicacións da materia, participando os estudantes de forma activa.
• Titorías en grupo reducido
Utilizaranse estas clases para facilitar que o alumnado adquira unha visión xeral da materia e desenvolva a súa expresión oral.
• Clases prácticas de laboratorio en grupo moi reducido
As actividades a realizar nestas clases están dirixidas a que o alumnado adquira as habilidades propias dun laboratorio de Espectroscopía, incluíndo a realización de espectros, a súa interpretación segundo modelos fisicoquímicos e a presentación dos resultados obtidos e as conclusións alcanzadas en forma científica rigorosa. A asistencia a estas clases é obrigatoria.
De acordo co documento “Bases para o desenvolvemento dunha docencia presencial segura no curso 2020-2021”, aprobado polo Consello de Goberno da USC o 19 de xuño de 2020, concrétanse a continuación os detalles da metodoloxía utilizada en cada un dos tres escenarios posibles, en función do estado da pandemia da COVID-19.
ESCENARIO 1. NORMALIDADE ADAPTADA (SEN RESTRICIÓNS Á PRESENCIALIDADE FÍSICA). Todas as clases serán presenciais na aula ou no laboratorio.
ESCENARIO 2. DISTANCIAMENTO (RESTRICIÓNS PARCIAIS Á PRESENCIALIDADE FÍSICA). A docencia expositiva poderá realizarse na súa totalidade de xeito telemático (nos espazos docentes nos que o distanciamento non sexa posible), ou combinarse ao 50% co xeito presencial, naqueles espazos docentes nos que o distanciamento sexa posible. Na docencia interactiva, de seminarios e laboratorios, poderase combinar a presencialidade física e telemática, ata un máximo do 50% das horas da materia en xeito telemático, cando o distanciamento así o requira.
ESCENARIO 3. PECHE DAS INSTALACIÓNS. Todas as actividades docentes pasarán a impartirse en formato telemático.
No caso de que a docencia teña que ser semipresencial ou completamente telemática (escenarios 2 e 3), o Campus Virtual será a plataforma de contacto entre profesorado e alumnado e MS Teams o software utilizado para a realización de sesións telemáticas síncronas.
Estará dispoñible no campus virtual todo o material docente: información xeral sobre a materia, presentacións de clase, boletíns de problemas e problemas resoltos, manual de laboratorio, exames de anos anteriores, foro da materia, test de autoavaliación, etc.
Se o escenario permíteo, o profesorado atenderá persoalmente as consultas do alumnado no horario de titorías semanais que se publica a principio de curso nos taboleiros de anuncios e no campus virtual. Tamén se atenderá ao alumnado a través de MS Teams para titorías previamente concertadas por correo electrónico, en calquera dos tres escenarios.
O sistema de avaliación desta materia será igual na primeira e na segunda oportunidade. A cualificación levarase a cabo mediante avaliación continua e a realización dun exame final. A cualificación final obtida non será inferior á do exame final nin á obtida ponderándoa coa avaliación continua, dándolle a esta un peso do 40 %. Para aprobar a materia requírese obter a cualificación de Apto nas prácticas de laboratorio.
O exame final incluirá cuestións teóricas e conceptuais (4 puntos), problemas (4 puntos) e cuestións relativas ás prácticas de laboratorio (2 puntos).
Na avaliación continua valorarase o traballo persoal do estudante ao longo do curso a través dos seguintes aspectos:
• Probas de avaliación continua (60 %).
• Prácticas de laboratorio (40 %). Valorarase co mesmo peso a calidade do traballo realizado e a cualificación dun exame obrigatorio sobre as prácticas. O traballo do alumnado avaliarase tendo en conta o traballo presencial no laboratorio, se foi levado a cabo, e os documentos entregados. Na valoración do traballo presencial no laboratorio terase en conta a preparación previa da práctica, o interese pola calidade no seu desenvolvemento e o dominio de coñecementos adquiridos no laboratorio. Na valoración dos documentos entregados terase en conta a claridade e rigorosidade da presentación, así como a súa presentación de acordo coa normativa do sistema internacional de unidades.
• Poderá concederse ata un 10 % adicional na nota de avaliación continua a aqueles estudantes que destaquen pola súa participación na clase, nos foros da aula virtual da materia ou no seu traballo de laboratorio.
Para a realización de probas ou exames telemáticos utilizarase o campus virtual ou a plataforma Microsoft Forms.
No escenario 1, as probas e exames faranse de forma presencial na aula. No escenario 2, as probas e exames serán preferentemente presenciais na aula, salvo que fose imposible asegurar suficientemente a distancia física interpersoal, caso no que se realizarían telemáticamente. No escenario 3, todas as probas de avaliación realizaranse telemáticamente.
Para obter a cualificación de Apto nas prácticas nos escenarios 1 e 2 requírese:
• Asistir a todas as prácticas programadas. O estudante que por causa xustificada non poida asistir ás prácticas na data prevista haberá de recuperalas de acordo co profesorado e dentro do horario previsto para a materia.
• Realizar as prácticas de forma correcta e entregar no campus virtual os arquivos informáticos coas análises espectroscópicos realizados e o resumo do traballo no prazo requirido.
• Realizar o exame de prácticas e demostrar capacidade de presentar e interpretar datos espectroscópicos en táboas e gráficas, de acordo coa normativa do Sistema Internacional de Unidades.
Para obter a cualificación de Apto nas prácticas no escenario 3 requírese:
• Presentar o arquivo de procesamento de datos e a memoria da práctica realizada como documentos orixinais correctamente elaborados e entregados no campus virtual no prazo establecido.
• Realizar o exame de prácticas e demostrar capacidade de presentar e interpretar datos espectroscópicos en táboas e gráficas, de acordo coa normativa do Sistema Internacional de Unidades.
Os estudantes que conseguiran a cualificación de Apto nas prácticas de laboratorio nos dous cursos inmediatamente anteriores poderán optar (se así o desexan) por non repetilas e conservar a nota de avaliación continua de prácticas obtida. Tamén poderán optar a mellorar esa nota presentándose ao exame de prácticas.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións da USC.
No caso de que algunha alumna ou alumno non poida levar a cabo as actividades telemáticas en condicións similares ao resto do alumnado, realizaranse actividades alternativas para a súa avaliación que aseguren a igualdade de oportunidades.
Ao longo do curso avalíanse as seguintes competencias:
Clases interactivas: CX2, CX3, CX4, CX5, CT1, CT4, CE13, CE14
Clases prácticas de laboratorio: CX2, CX3, CX4, CT1, CT4, CE19, CE20
Titorías: CX4, CX5, CT1, CE13
Exame final: CX2, CX3, CX4, CX5, CT1, CT4, CE13, CE14, CE20
Clases en grupo grande: 28 horas.
Clases interactivas en grupo reducido: 12 horas.
Clases prácticas de laboratorio: 16 horas.
Titorías en grupo reducido: 2 horas.
Horas totais de traballo presencial na aula ou no laboratorio: 58 horas.
Traballo autónomo do estudante: 92 horas.
Horas de traballo totais: 150.
RECOMENDACIÓNS PARA O ESTUDO
• É importante manter o estudo da materia “ao día”.
• Unha vez finalizada a lectura dun tema no manual de referencia, é útil facer un resumo dos puntos importantes, identificando as ecuacións básicas e asegurándose de coñecer tanto o seu significado como as condicións nas que se poden aplicar.
• A resolución de problemas é fundamental para a aprendizaxe desta materia. Pode resultar de axuda seguir estes pasos: (1) facer unha lista con toda a información relevante que proporciona o enunciado, (2) facer unha lista coas cantidades que se deban calcular e se é posible un esquema dos datos relevantes e a información buscada, e (3) identificar as ecuacións a utilizar na resolución do problema e aplicalas correctamente. Estas e outras recomendacións para o estudo da Química Física e para a resolución de problemas recóllense nas seccións 1.9 (capítulo 1) e 2.12 (capítulo 2) do libro Química Física de I. N. Levine referido na bibliografía.
RECOMENDACIÓNS PARA A AVALIACIÓN
É recomendábel que aqueles estudantes que atopen dificultades importantes para resolver as actividades propostas consulten co profesorado nas horas de titoría personalizadas, para analizar os problemas e intentar resolvelos.
REQUISITOS PREVIOS RECOMENDADOS
É moi importante ter aprobada a materia Química Física I e dominar os seus conceptos, xa que están directamente relacionados cos desta materia. Tamén é recomendábel ter aprobado as materias Matemáticas I e II, Física I e II, Estatística Aplicada e Informática para Químicos e Química Xeral I.
PLAN DE CONTINXENCIA
No caso de que se presenten restricións parciais á presencialidade física por causa da COVID-19 (escenario 2), a docencia expositiva en grupos grandes combinará a presencialidade física e a telemática ao 50 %, sempre que sexa posible asegurar deste xeito o distanciamento físico. En caso contrario, esta docencia realizarase unicamente de forma síncrona telemática a través de MS Teams. A docencia interactiva no escenario 2 impartirase preferentemente de forma presencial na aula, salvo que o número de estudantes en cada grupo impida asegurar o distanciamento físico. Neste caso, combinarase a presencialidade física e a telemática ao 50 %. No escenario 2, as prácticas de laboratorio realizaranse integramente de forma presencial sempre que a normativa sanitaria permítao, en función do tamaño dos grupos. De non ser así, combinarase a presencialidade física ao 50 % coa realización doutro 50 % de traballo práctico asíncrono virtual. No escenario 2, as probas de avaliación serán preferentemente presenciais na aula, salvo que sexa imposible asegurar a suficiente distancia física entre os estudantes, nese caso as probas realizaranse de forma telemática. No caso de peche dos centros debido ao estado da pandemia (escenario 3), toda a docencia e as probas de avaliación terán lugar telemáticamente.
Manuel Mosquera Gonzalez
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Teléfono
- 881815735
- Correo electrónico
- manuel.mosquera [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
María De La Flor Rodríguez Prieto
Coordinador/a- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Teléfono
- 881814208
- Correo electrónico
- flor.rodriguez.prieto [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Saulo Angel Vazquez Rodriguez
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Teléfono
- 881814216
- Correo electrónico
- saulo.vazquez [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 09:00-10:00 | Grupo /CLIS_06 | Castelán | Aula Química Analítica (2º andar) |
| 10:00-11:00 | Grupo /CLIS_01 | Castelán | Aula Bioloxía (3º andar) |
| 12:00-13:00 | Grupo /CLIS_05 (inglés) | Inglés | Aula 2.11 |
| 12:00-13:00 | Grupo /CLIS_04 | Castelán | Aula Magna "Antonio Casares" (planta baixa) |
| 13:00-14:00 | Grupo /CLIS_03 | Castelán | Aula Química Orgánica (1º andar) |
| Mércores | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_03 (inglés) | Inglés | Aula 2.11 |
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula Química Técnica (planta baixa) |
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Química Física (planta baixa) |
| Xoves | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_03 (inglés) | Inglés | Aula 2.11 |
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula Química Técnica (planta baixa) |
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Química Física (planta baixa) |
| 13:00-14:00 | Grupo /CLE_03 (inglés) | Inglés | Aula 2.11 |
| 13:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Química Física (planta baixa) |
| 13:00-14:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula Química Técnica (planta baixa) |
| 21.05.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Bioloxía (3º andar) |
| 21.05.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Física (planta baixa) |
| 21.05.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Inorgánica (1º andar) |
| 21.05.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Xeral (2º andar) |
| 23.06.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Bioloxía (3º andar) |
| 23.06.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Física (planta baixa) |
| 23.06.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Inorgánica (1º andar) |
| 23.06.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Xeral (2º andar) |