Créditos ECTS Créditos ECTS: 4.5
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 74.2 Horas de Titorías: 2.25 Clase Expositiva: 18 Clase Interactiva: 18 Total: 112.45
Linguas de uso Castelán, Galego
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
Ao final de Polímeros e Coloides estudantes suxeitos son esperamos para ser capaz de:
- Ter coñecemento teórico e práctico para comprender a base para a utilización de materiais poliméricos na industria, segundo a súa composición química e as súas propiedades físico-químicas.
- Comprender os conceptos fundamentais de estabilización de materiais poliméricos. Coñecer os conceptos básicos de reciclaxe de plásticos e familiarización coas normas vixentes
Parte I. Introducción aos coloides, nanoestructuras e sistemas autoensamblados.
1. TERMODINÁMICA DAS INTERFASES LÍQUIDAS.
Capilaridade. Tensión superficial. Ecuación de Young-Laplace. Dependencia da tensión superficial coa temperatura. Efecto da curvatura sobre a presión de vapor e a tensión superficial. Forzas superficiais e orixe da tensión superficial. Constante de Hamaker. Tensión superficial dinámica. Exceso superficial. Ecuación de Gibbs. Adsorción. Monocapas: Modelo de Gibbs. Gases bidimensionais. Elasticidade superficial.
2. TENSIOACTIVOS (SURFACTANTES).
Estructura de diferentes axentes surfactantes. Autoensamblaxe: micelas. Concentración micelar crítica. Temperatura de Kraft. Forma micelar e parámetro de empaquetamento crítico. Outras estruturas autoensambladas. Mesofases de cristais líquidos.
3. ASPECTOS ELÉCTRICOS DA QUÍMICA SUPERFICIAL: INTERFASES SÓLIDO-LÍQUIDO
Electroforesis. Electro-ósmosis. Potencial, carga superficial e estabilidade coloidal. Electrocapilaridade. Electroquímica nas fases dispersas. Fotoelectroquímica. Electrofloculación. Humectación e ángulo de contacto. Histéresis: rugosidad y heterogeneidad. Complexidade das superficies reais: textura e escala. Ecuación de Wenzel. Análise de Cassie-Baxter. Ultrafobicidade. Ángulo de contacto dinámico. Ley de Tanner. Enerxías superficiais e ángulos de contacto. Termodinámica do contacto sólido-líquido. Ecuación de Young-Dupré. Adherencia. Mecánica de contacto. Nucleación heteroxénea. Deterxencia. Partículas en interfases.
4. SISTEMAS COLOIDAIS. FENOMENOLOXÍA E CARACTERIZACIÓN.
Clasificación de coloides. Propiedades xerais de dispersións coloidais. Segregación de fases. Agregación. Coalescencia. Preparación de partículas coloidais e dispersiós coloidais. Nanopartículas. Movemento browniano.. Equilibrio sedimentación-difusión. Difracción da luz. Emulsións: clasificación. Emulsificadores e estabilidade das emulsións. Termodinámica da formación e ruptura de emulsións. Emulsións dobles ou múltiples. Nanoemulsións. Microemulsións. Espumas.
5. INTERACCIÓN ENTRE PARTÍCULAS COLOIDAIS.
Interaccións de van der Waals de largo alcance. Interaccións electrostáticas. Teoría DLVO (Derjaguin, Landau, Verwey and Overbeek). Cinética de agregación. Agregados fractais. Teoría de Smoluchowsky de agregación limitada por difusión (DLA). Adsorción polimérica e estabilización estérica. Recubrimento con nanopartículas. Floculación. Forzas de interacción no DLVO.
Parte II. Introducción ás macromoléculas e polímeros.
6. CARACTERIZACIÓN DE POLÍMEROS
Masas moleculares promedio. Propiedades coligativas. Sedimentación. Viscosidade. Difracción de luz estática e dinámica.
7. TEMODINAMICA E ESTADISTICA DE DISOLUCIONS DE POLIMEROS.
Estadística conformacional: Teoría de Flory. Termodinámica de disolucións de polímeros: Teoría de Flory-Huyggins. Teoría de Flory-Krigbaum. Teoría de perturbacións. Disolucións concentradas. Camiño aleatorio de autoexclusión. Función de correlación. Teoría de reptación.
8. XELIFICACIÓN
Transición sol-xel. Percolación. Efecto de volumen excluido, dimensión crítica e ley de hiperescalado. Temperatura vítrea. Elastómeros
9. POLÍMEROS SÓLIDOS
Estado cristalino/amorfo dos polímeros. Relacións estructura/propiedades
Bibliografía Xeral
• Horta Zubiaga, Macromoléculas, UNED (1982)
• Katime, Química Física Macromolecular, Plenum Press (1994)
• R.B. Seymour y E. Carraher, Introducción a la Química de Polímeros, Ed. Reverte (1995)
• R.G. Larson, The Structure and Rheology of Complex Fluids,Oxford University Press (1999)
• D.J. Shaw, Introducción a la Química de Superficies y Coloides, Ed. Alhambra (1970)
• R.J. Hunter, Introduction to Modern Colloid Science, Oxford University Press (1993)
• R.J. HUNTER, Foundations of Colloid Science, Vol. II, Oxford University Press (1989)
• D. Fennell Evans y W. Wennerstron, The Colloidal Domain, Wiley-VCH (1994)
• B. Jönsson, J. Lindman, K. Holmberg y B. Kronberg, Surfactants and polymers in aqueous solutions, Wiley (1998)
• P.C. Hiemenz y r. Rajagopalan, Principles of Colloid and Surface Chemistry, Marcel Dekker (1997)
• M. Takeo, Disperse Systems, Wiley - VCH (1999)
• D. Myers, Surfactant Science and Technology, VCH (1989)
• D. Myers, Surfaces, Interfaces and Colloids, VCH (1991)
Bibliografía Específica
1. Dispersións coloidais:
- Introducción: micelas, microemulsións
- Atracción de Van der Waals e floculación
- Estructura da interfase sólido-líquido e a doble capa eléctrica.
- Potencial DLVO. Coagulación. Procesos de agregación.
(P.C. Hiemenz, Principles of Colloid and Surface Chemistry, Marcel Dekker, N.Y, pp. 611-736)
(T.F. Tadros, Solid/Liquid Dispersions, Academic Press, Londres,pp 63-109 )
(K.S. Birdi: Handbook of Surface and Colloid Chemistry, CRC Press, NY, 1997, pp. 361-385; 421-428)
(D. Avnir: The Fractal Approach to Heterogeneous Chemistry, Surfaces, Colloids, Polymers, John Wiley&Sons, NY, 1989, pp. 105-180)
(M. Shara, D. Tezak: Non-Equilibrium States in Molecular Aggregation and Fractals in Chemistry, Croat.Chem.Acta, Zagreb, 1992, pp. 215-268; 297-307; 379-409)
- Preparación de dispersións coloidais
(T.F. Tadros, Solid/Liquid Dispersions, Academic Press, Londres, pp 1-60)
(K.S. Birdi: Handbook of Surface and Colloid Chemistry, CRC Press, NY, 1997, pp. 559-602)
2. Polímeros:
- Caracterización de polímeros (masas moleculares promedio, propiedades coligativas, sedimentación, viscosidade, difusión de luz)
(J.M.G.Cowie, Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, Blackie Acedemic & Professional, Londres, 1991, pp. 187-214)
(P.W. Atkins, Physical Chemistry, Oxford University Press, Oxford, 1994, pp.783-813)
(S.F. Sun: Physical Chemistry of Macromolecules, John Wiley&Sons, N.Y., 1995, pp. 53-67; 129-214; 257-303)
- Estadística conformacional (Teoría de Flory)
(P-G. de Gennes: Scaling Concepts in Polymer Physics, Cornell University Press, Londres, 1996, pp. 29-53)
(J.M.G.Cowie, Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, Blackie Acedemic & Professional, Londres, 1991, pp. 214-228)
(S.F. Sun: Physical Chemistry of Macromolecules, John Wiley&Sons, N.Y., 1995, pp. 98-128)
- Termodinámica de disolucións de polímeros (Teoría de Flory-Huyggins)
(J.M.G.Cowie, Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, Blackie Acedemic & Professional, Londres, 1991, pp. 229-273)
(P-G. de Gennes: Scaling Concepts in Polymer Physics, Cornell University Press, Londres, 1996, pp. 69-127)
(S.F. Sun: Physical Chemistry of Macromolecules, John Wiley&Sons, N.Y., 1995, pp. 68-97)
(P.C. Hiemenz, Principles of Colloid and Surface Chemistry, Marcel Dekker, N.Y, pp. 115-167)
- Xelificación (Transición sol-gel, Percolación, Temperatura vítrea, Elastómeros)
(P-G. de Gennes: Scaling Concepts in Polymer Physics, Cornell University Press, Londres, 1996, pp. 128-164)
(D. Stauffer: Introduction to Percolation Theory, Taylor and Francis, Londres, 1992)
(B. Ellis: Chemistry and Technology of Epoxy Resins, Blackie Academic&Professional, Londres, pp. 72-116)
- Estado cristalino/amorfo dos polímeros. Relacións estructura/propiedades
(J.M.G.Cowie, Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, Blackie Acedemic & Professional, Londres, 1991, pp. 304-320)
- Estado amorfo y estado cristalino
(J.M.G.Cowie, Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, Blackie Acedemic & Professional, Londres, 1991, pp. 229-273)
- Propiedades mecánicas
(J.M.G.Cowie, Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, Blackie Acedemic & Professional, Londres, 1991, pp 274-303)
- Relaciones estructura-propiedades fisicoquímicas
(J.M.G.Cowie, Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, Blackie Acedemic & Professional, Londres, 1991, pp. 321-361)
BÁSICAS E XERAIS
CG2 - Que sexan capaces de reunir e interpreter datos, información e resultados relevantes, obter conclusions e emitir informes razoados en problemas científicos, tecnolóxicos e doutros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Química.
CG3 - Que poidan aplicar tanto os coñecementos teóricos-prácticos adquiridos como a capacidade de análise e de abstracción na definición e plantexamento de problemas e na busca das súas solucións tanto en contextos académicos como profesionais.
CG4 - Que teñan capacidade de comunicar, tanto por escrito coma de forma oral, coñecementos, procedementos, resultados e ideas en Química tanto a un público especializado coma non especializado.
CG5 - Que sexan capaces de estudiar e aprender de forma autónoma, con organización do tempo e recursos novos coñecementos e técnicas en calquera disciplina científica ou tecnolóxica.
TRANSVERSAIS
CT6 - Realizar traballo en equipo.
CT7 - Realizar traballo nun equipo de carácter interdisciplinar.
CT8 - Ser capaz de traballar nun contexto internacional.
CT9 - Desenvolver habilidades nas relacións interpersoais.
CT10 - Adquirir razoamento crítico.
CT11 - Lograr compromiso ético.
ESPECIFICAS
CE11 - Comprender a relación entre propiedades macroscópicas e propiedades de átomos e moléculas individuais: incluíndo macromoléculas (naturales e sintéticas), polímeros, coloides e outros materiais.
CE13 - Ser capaz de demostrar o coñecemento e comprensión dos feitos esenciais, conceptos, principios e teorías relaccionadas cas áreas da Química.
CE15 - Ser capaz de recoñecer e analizar novos problemas e plantexar estratexias para solucionalos.
CE18 - Ser capaz de levar a cabo procedemientos estándares de laboratorio implicados en traballos analíticos e sintéticos, en relacción con sistemas orgánicos e inorgánicos.
a) Clases expositivas/interactivas desenvolvidas polo profesor
b) Clases prácticas de laboratorio. Dado o reducido número de horas dispoñibles podrerán sustituir por 1) clases virtuais coa exposición mediante vídeos de practicas relacionadas con algúns dos temas máis importantes e/ou 2) exposicións de traballos relacionados polos alumnos.
c) Tutorías
Segundo o documento "Directrices para o desenvolvemento dunha docencia presencial segura, curso académico 2020-2021" contémplanse dous novos escenarios posibles para a metodoloxía docente no caso de que non sexa posible desenvolver o escenario indicado de normalidade adaptada. Os novos escenarios inclúense na sección de observacións baixo o título do Plan de continxencia.
A calificación farase mediante avaliación continua e exame final.
A avaliación continua farase mediante probas escritas durante o curso e presentación de traballos propostos polo profesor.
A nota final será: 25% avaliación continua e un 75% exame final.
Segundo os criterios xerais de avaliación constantes da nota do informe, a nota non será menor que o exame final ou a ponderándola obtidos coa avaliación continua.
Nas clases de seminario evaluaránse as competencias: CG2; CG3; CG4; CG5; CT9; CT10; CT11; CE11; CE13 y CE15.
Ns clases de laboratorio evaluaranse as competencias: CG2; CG5; CT6; CT7; CT8; CT9; CT10: CT11 y CE18
Nas clases de tutorias evaluaranse as compentencias: CG3; CG4; CG5; CT6; CT7; CT8; CT9: CT10; CT11 y CE15
No examen final evaluaranse as competencias: CG2; CG3; CG4; CG5; CT10; CT11; CE11; CE13 y CE15
O preciso para a comprensión e asimilación para os coñecementos desarrollados e que, en todo caso, dependerá de cada alumno.
Plan de continxencia
Segundo o documento "Directrices para o desenvolvemento dun ensino seguro nas aulas, curso académico 2020-2021", contémplanse dous posibles novos escenarios para a metodoloxía de ensino e o sistema de avaliación no caso de que non sexa posible desenvolver o escenario de normalidade adaptado. :
Escenario 2: distanciamento (con restricións parciais á presenza física).
• A docencia expositiva será presencial e os seminarios e laboratorio práctico e aula de informática. Non obstante, as medidas de distancia impostas poden significar que é necesario reducir o tamaño dos grupos de prácticas e, polo tanto, o número de horas de contacto (ata un máximo do 50% das horas prácticas da materia) que hai que complementar con actividades sen contacto.
• As titorías serán preferentemente virtuais.
• As probas finais serán preferentemente telemáticas.
Escenario 3: peche das instalacións (imposibilidade de ensinar presencialmente).
• A docencia será completamente virtual, con mecanismos sincrónicos ou asíncronos.
• As titorías serán exclusivamente virtuais.
• As probas finais serán exclusivamente telemáticas.
Para o ensino virtual, as plataformas Moodle utilizaranse para a proba final e a avaliación continua e os equipos MS Teams para as clases expositivas, seminarios e titorías.
Luis Garcia Rio
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Teléfono
- 881815712
- Correo electrónico
- luis.garcia [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 17:00-18:00 | Grupo /CLIS_01 | Castelán | Aula Química Inorgánica (1º andar) |
| Martes | |||
| 13:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Química Física (planta baixa) |
| Xoves | |||
| 09:00-10:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Química Inorgánica (1º andar) |
| 01.06.2021 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Física (planta baixa) |
| 07.07.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Analítica (2º andar) |
| 07.07.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Bioloxía (3º andar) |