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Fenómenos de Transporte y Fenómenos de Superficie

Código: 105040
Créditos: 6
2026/2027
Titulación Tipo Curso
Química OB 3

Profesor/a de contacto

Nombre :
José Antonio Ayllon Esteve
Correo electrónico :
joseantonio.ayllon@uab.cat

Equipo docente

José Antonio Ayllon Esteve
Neus Vila Cusco

Idiomas de los grupos

Puede consultar esta información al final del documento.

Prerrequisitos

Es recomendable haber cursado "Fundamentos de Química" "Química Cuántica" y "Termodinámica y Cinética"

Objetivos

La/el estudiante continúa avanzando en su formación en Química Física con la finalidad de conocer los contenidos de esta materia, Química Física. Después de la aproximación microscópica en Química Cuántica, de la aproximación macroscópica en Termodinámica y Cinética (con breves apuntes microscópicos), en esta asignatura -como su título indica- se estudiarán los Fenómenos de Transporte y Fenómenos de Superficie. Se explicarán la Teoría Cinética de los Gases, los diferentes tipos de transporte en disolución (difusión, migración y convección), la existencia de interfases y cómo definirlas y su aplicación a la cinética (catálisis heterogénea) y a la electroquímica (doble capa). La electroquímica, que también se puede visualizar como un fenómeno de superficie, se estudiará desde un punto de vista termodinámico y cinético. El curso finalizará con el estudio de coloides y macromoléculas. Con estos contenidos se cierra una visión completa de la Química Física.

Resultados de aprendizaje

  1. Comunicarse de forma oral y escrita en la lengua nativa.
  2. Gestionar la organización y planificación de tareas.
  3. Resolver problemas y tomar decisiones.
  4. Obtener información, incluyendo la utilización de medios telemáticos.
  5. Gestionar, analizar y sintetizar información.
  6. Utilizar la informática para el tratamiento y presentación de información.
  7. Poseer destreza para el cálculo numérico.
  8. Operar con un cierto grado de autonomía e integrarse en poco tiempo en el ambiente de trabajo.
  9. Razonar de forma crítica.
  10. Mantener un compromiso ético.
  11. Aprender de forma autónoma.
  12. Adaptarse a nuevas situaciones.
  13. Proponer ideas y soluciones creativas.
  14. Demostrar iniciativa y espíritu emprendedor.
  15. Demostrar motivación por la calidad.
  16. Mostrar sensibilidad hacia temas medioambientales.
  17. Relacionar propiedades macroscópicas y propiedades de átomos y moléculas individuales.
  18. Definir la química de superficies.
  19. Identificar los fenómenos de transporte.
  20. Describir los componentes de la electroquímica.
  21. Definir los coloides y macromoléculas.
  22. Resolver problemas de forma cuantitativa en química de superficies, cinética química y electroquímica.
  23. Resolver problemas de forma cualitativa en fenómenos de Transporte, coloides y macromoléculas.
  24. Reconocer y analizar problemas relacionados con la química de superficies (adherencia y detergencia).
  25. Reconocer, analizar y resolver problemas electroquímicos (pilas).
  26. Clasificar y analizar las propiedades de los coloides y las macromoléculas.
  27. Interpretar los datos referentes a la tensión superficial (tensoactivos), mojabilidad (ángulos de contacto) y detergencia.
  28. Interpretar los gráficos Intensidad/Potencial (I/E) y su relación con el funcionamiento de las pilas.
  29. Analizar de procesos de adsorción en superficies y ajuste con las diferentes isotermas.
  30. Identificar las denominaciones inglesas de la variables fisicoquímicas fundamentales.
  31. Utilizar las denominaciones inglesas de los diferentes estados de la materia y de sus cambios.

Contenidos

Tema 1. Gases.


Gases Reales: características generales y desviaciones de la idealidad. Factor de compresibilidad. Ecuaciones de estado de virial y de van der Waals. Fugacidad y constantes de equilibrio para gases reales.



Tema 2. Teoría cinética de los gases


Interpretación molecular de la presión de un gas. Distribución de Maxwell–Boltzmann de velocidades Velocidad más probable, velocidad media y velocidad cuadrática media. Frecuencia de colisión y recorrido libre medio. Colisiones con las paredes. Efusión.



Tema 3. Introducción al transporte. Aspectos generales y transporte en fase gas.


Fenómenos de transporte: flujos y gradientes. Transporte en fase gas: difusión, conductividad térmica y viscosidad.



Tema 4. Disoluciones de electrolitos.


Interacciones ion-disolvente. Entalpía y entropía de solvatación. Potencial químico de electrolitos. Coeficientes de actividad iónicos medios. Interacciones ion-ion: Modelo de Debye-Hückel. Asociación iónica.



Tema 5. Transporte en disolución.


Difusión de especies disueltas. Desplazamiento cuadrático medio.


Conductividad y conductividad molar. Clasificación de los electrolitos. Movilidad iónica. Número de transporte. Difusión y conductividad.



Tema 6. Interfases. Aspectos generales. Interfases fluido/fluido.


Definición de interfase. Interfases curvas: tensión superficial. Medida experimental de la tensión superficial. Ángulo de contacto. Mojabilidad. Presión de vapor en superficies curvas: ecuación de Kelvin. Isoterma de Gibbs.


Tema 7. Adsorción.


Adsorción física y adsorción química. Isotermas de adsorción. Entalpia de adsorción. Isoterma de Langmuir. Isoterma BET. Caracterización de materiales porosos. Interfases cargadas. Modelos de doble capa.



Tema 8. Catálisis.


Mecanismo general de la catálisis. Catálisis homogénea. Catálisis ácido-base.


Mecanismo general de la catálisis heterogénea. Características de los catalizadores sólidos. Mecanismos de Langmuir-Hinshelwood y Eley-Rideal.



Tema 9. Equilibrio electroquímico


Potencial electroquímico. Ecuación de Nernst. Notación de las células galvánicas. Potenciales normales de electrodo. Tipos de células galvánicas. Obtención de datos termodinámicos a partir de la medida de la FEM de una célula galvánica.



Tema 10. Cinética electródica.


Sobrepotencial. Densidad de corriente de intercambio. Cinética de la transferencia de carga. Aproximaciones de la ecuación de Butler-Volmer. Electrodos polarizables y no polarizables. Efecto del transporte de materia.



Tema 11. Propiedades coligativas.


Descenso del punto de congelación y aumento del punto de ebullición. Presión osmótica.



Tema 12. Coloides y macromoléculas.


Coloides: clasificación, estructura y estabilidad. Aplicaciones. Técnicas de caracterización de macromoléculas y coloides en disolución.

Actividades formativas y Metodología

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Problemas 12 0,48 22, 23, 24, 25, 28, 29, 30, 31
Estudio. Resolución de problemas. Lectura y obtención de información 87 3,48 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
Clases Teóricas 37 1,48 17, 18, 19, 20, 26, 27, 28, 29

La adquisición de conocimientos se realizará mediante la utilización de clases teóricas y de problemas.

Clases teóricas (magistrales con pizarra y/o con ayuda de medios audiovisuales) en las que se introducirán los conceptos básicos para poder comprender los aspectos fundamentales y aplicados de esta asignatura.

Clases de problemas (prácticas de aula) que requerirán la participación activa del alumnado.

El profesorado destinará aproximadamente unos 15 minutos de alguna clase para que el alumnado puedan responder a las encuestas de evaluación de la actuación docente y de evaluación de la asignatura o módulo.


Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Evaluación

Actividades de evaluación continuada

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Trabajo de aula 20% 5 0,2 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 22, 23, 24, 25, 27, 28, 29, 30, 31
Examen Parcial 2 40% 3 0,12 1, 2, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 17, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 28, 30, 31
Examen Parcial 1 40% 3 0,12 1, 2, 3, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 27, 29, 30, 31
Examen de Recuperación 80% 3 0,12 1, 2, 3, 5, 7, 8, 9, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31

Evaluación continua

Exámenes: A lo largo del curso se realizarán dos exámenes parciales (P1 y P2). Todos los exámenes puntuarán con nota entre 0 y 10.

Trabajo de seguimiento: A lo largo del curso se realizarán una serie de pruebas de seguimiento. El conjunto de las pruebas correspondiente a cada parcial, S1 y S2, tendrá una nota entre 0 y 10. El número y tipología de las pruebas de seguimiento se adaptarán a las características de cada grupo. La prueba de seguimiento no se repetirá por ausencia del estudiante si ésta no está justificada documentalmente de forma válida (volante médico oficial,etc.)

Calificaciones: Para superar la asignatura por curso se debe obtener una nota final de curso (NFC) mayor o igual a 4,9 y alcanzar una nota mayor o igual a 3,5 en cada uno de los exámenes parciales. Las pruebas de seguimiento (S) tendrán un peso del 20% y la nota del examen parcial (P) un 80%

NFC = (0,1 S1 + 0,4 P1) + (0,1 S2 + 0,4 P2) = 0,1 (S1 + S2) + 0,4 (P1 + P2)


Estudiantes que no superen la asignatura por curso (evaluación continua) y estudiantes que quieran mejorar la nota de curso

Las/los estudiantes que no superen la asignatura por curso, de acuerdo con el esquema de evaluación continua anterior o que quieran mejorar su calificación podrán presentarse a los dos exámenes de recuperación de los parciales P1 y P2.

Para participar en la recuperación, el alumnado debe haber participado previamente en las dos pruebas escritas y el 75% de los trabajos de aula.

Cuando la/el estudiante se presente a un examen de recuperación, la nota Pi será la del examen de recuperación, si ésta es mayor que la obtenida en el examen correspondiente durante el curso. Si la nota obtenida en el examen de recuperación es inferior a la obtenida durante el curso, la nota Pi será la media de la nota de recuperación y de examen realizado durante el curso. Las notas de seguimiento S no son recuperables.

Para superar la asignatura con la recuperación, la/el estudiante deberá cumplir los mismos requisitos que para superar la asignatura por curso.


Si el/la estudiante ha estado evaluado solo de un 25% o menos de las pruebas, la calificación final será NO EVALUABLE.

Evaluación única

Exámenes: Una prueba final que consistirá en un examen de todo el temario de la asignatura a realizar el día en que las/los estudiantes de la evaluación continúa realizan el examen del segundo parcial, P2. El examen puntuará con nota entre 0 y 10.

Calificaciones: La calificación de la/del estudiante será la nota de esta prueba. Para superar la asignatura por curso debe obtenerse una nota mayor o igual a 4,9.

Alumnado que no supere la asignatura por curso.Si la nota final no alcanza 4,9 la/el estudiante tiene otra oportunidad de superar la asignatura mediante el examen de recuperación. Su calificación será la nota de esta prueba.

Para superar la asignatura con la recuperación, la/el estudiante deberá cumplir los mismos requisitos que para superar la asignatura por curso.


En esta asignatura no se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) en ninguna actividad evaluable. Cualquier trabajo que incluya fragmentos generados con IA será considerado una falta de honestidad académica y puede acarrear una penalización parcial o total en la nota de la actividad, o sanciones mayores en casos de gravedad.


La realización de cualquier irregularidad en un acto de evaluación (fraude académico, plagio o uso indebido de la IA, salvo que este uso esté autorizado expresamente en la guía docente), que pueda conducir a una variación significativa de la calificación, supone que este acto se calificará con un 0. En caso de que la guía docente prevea que para superar la asignatura sea requisito diversas irregularidades en los actos de evaluación de una misma asignatura, la calificación final de esta asignatura es 0. Al margen de esto, se podrá instruir un proceso disciplinario al estudiante que incurra en alguna de estas irregularidades.




Bibliografía

Bibliografía más relevante


Química Física, Atkins, Peter; De Paula, Julio.8ª ed. 2008. Ed. Médica Panamericana.

https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/avjcib/alma991009090709706709

Accesible vía bibliotecas UAB


Principios de Físicoquímica. Levine, Ira N. 6ª ed. 2014. Ed. McGraw-Hill.

https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/avjcib/alma991005053439706709

Química Física, Engel, T., Reid, P., Ed. 2006, Pearson

https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/1eqfv2p/alma991009163779706709


Interfacial Science: an introduction (2on ed.), G.T. Barnes, G.T.; Gentle, I.R. 2010 Oxford University Press, ISBN 978-0-19-657118-5

https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/1eqfv2p/alma991003060169706709


Fundamentos de teoría electroquímica. Fernández Domene, R. M.; Rosello Marquez, G.; Batista Grau, P.; Sánchez Tovar, R.; García Antón, J. UPV 2020.

https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/1fbc57r/alma991010515451806709

Accesible vía bibliotecas UAB


Bibliografía complementaria

Problemas de físico química. Levine, Ira N. McGraw-Hill, 2005.

https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/avjcib/alma991004898919706709


Physics and Chemistry of Interfaces. Butt,H.-J. K.; Kappl Graf, M., , 2003 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. ISBN 3-527-40413-9.

https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/avjcib/alma991010342940306709

Accesible vía bibliotecas UAB

Fundamentals of chemical reaction engineering. Chapter 5 Davis, Mark E. and Davis, Robert J. -

Heterogeneous Catalysis-. McGraw-Hill Higher Education, New York. (2003).

https://authors.library.caltech.edu/records/arr0q-97509

Accesible vía internet


Reacciones electroquimicas. Principios y aplicaciones. Galllardo, Iluminada. McGraw-Hill, 2024.

Software

No se utilizan programas informáticos especiales

Grupos e idiomas de la asignatura

La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura

Tipo de docencia Grupo Idioma Semestre Turno
(TE) Teoría 1 Catalán primer cuatrimestre manaña-mixto
(PAUL) Prácticas de aula 1 Español primer cuatrimestre manaña-mixto
(TE) Teoría 2 Español primer cuatrimestre tarde
(PAUL) Prácticas de aula 2 Español primer cuatrimestre tarde