Logo

Enllaç Químic i Estructura de la Matèria

Codi: 106799
Crèdits: 6
2026/2027
Titulació Tipus Curs
Nanociència i Nanotecnologia FB 1

Professor/a de contacte

Nom :
Giuseppe Sciortino
Correu electrònic :
giuseppe.sciortino@uab.cat

Equip docent

Pedro Martínez Zaragoza
Mireia Garcia Viloca

Idiomes dels grups

Podeu consultar aquesta informació al final del document.

Prerequisits

No hi ha prerequisits oficials, però es recomana que el alumnat repassi els coneixements bàsics de química, física (electricitat i ones electromagnètiques) i càlcul d’integrals i derivades (nivell de batxillerat)

Objectius

L’objectiu general de l’assignatura és que l’alumnat adquireixi una comprensió fonamental dels conceptes, principis i teories relacionats amb l’estructura de la matèria a escala atòmica i molecular. Aquest enfocament proporciona les bases necessàries per a la interpretació i el disseny de sistemes químics en l’àmbit de la Nanociència i la Nanotecnologia.

En particular, es pretén que l’alumnat comprengui els fonaments de l’enllaç químic, les interaccions intermoleculars i els estats de la matèria des d’una perspectiva basada en models i teories, posant èmfasi en el seu paper en la determinació de les propietats físiques i químiques dels sistemes materials.

A més, es fomentarà el desenvolupament de competències relacionades amb la identificació, l'anàlisi i resolució de problemes en contextos químics rellevants per a la Nanociència i la Nanotecnologia, així com el raonament crític, la capacitat de síntesi i el treball autònom, tant individual com en grup. Igualment, es promourà l’ús adequat de recursos bibliogràfics i eines informàtiques.

Finalment, s’introduirà l’alumnat en els principis bàsics de seguretat i en les bones pràctiques associades al treball en el laboratori químic. Aquestes competències es treballaran a nivell conceptual i mitjançant activitats de caràcter computacional, orientades a reforçar la comprensió dels conceptes desenvolupats al llarg de l’assignatura.

Resultats d'aprenentatge

  • CM04 (Treballar en equip de forma col·laborativa per a la resolució de problemes i casos pràctics de química general.) Treballar en equip de forma col·laborativa per a la resolució de problemes i casos pràctics de química general.
  • CM05 (Treballar amb autonomia en la planificació del treball a desenvolupar en activitats supervisades.) Treballar amb autonomia en la planificació del treball a desenvolupar en activitats supervisades.
  • KM05 (Descriure l'enllaç químic, les forces intermoleculars i els estats d'agregació de la matèria.) Descriure l'enllaç químic, les forces intermoleculars i els estats d'agregació de la matèria.
  • KM06 (Reconèixer els conceptes, principis i teories sobre l'estructura de l'àtom i de la matèria, i relacionar-los amb les seves propietats.) Reconèixer els conceptes, principis i teories sobre l'estructura de l'àtom i de la matèria, i relacionar-los amb les seves propietats.
  • SM05 (Recollir, analitzar i representar adequadament dades i observacions de l'àmbit de la química general, utilitzant les magnituds, les unitats i la terminologia associades als conceptes químics bàsics.) Recollir, analitzar i representar adequadament dades i observacions de l'àmbit de la química general, utilitzant les magnituds, les unitats i la terminologia associades als conceptes químics bàsics.
  • SM06 (Determinar les propietats dels elements i de les molècules senzilles aplicant les teories de Lewis, la teoria d'enllaç de valència i la teoria d'orbitals moleculars.) Determinar les propietats dels elements i de les molècules senzilles aplicant les teories de Lewis, la teoria d'enllaç de valència i la teoria d'orbitals moleculars.
  • SM08 (Manipular de forma segura instruments i materials propis d'un laboratori de química general.) Manipular de forma segura instruments i materials propis d'un laboratori de química general.

Continguts

L’assignatura aborda els fonaments de la química des d’una perspectiva conceptual i estructural, centrada en la descripció de la matèria a escala atòmica i molecular. Es posa èmfasi en l’ús de models i teories per interpretar l’estructura de la matèria i establir la relació entre aquesta i les propietats dels materials, amb especial atenció als aspectes rellevants per a sistemes nanoscòpics.

Els continguts s’organitzen en els blocs conceptuals següents:

Fonaments de l’estructura de la matèria

Naturalesa de la matèria, les seves formes d’energia i els models atòmics inicials com a base per a la seva descripció.

Descripció quàntica dels àtoms i estructura electrònica

Principis fonamentals de la mecànica quàntica aplicats a la descripció de l’estructura atòmica i la configuració electrònica.

Organització dels elements i periodicitat química

Bases de la classificació periòdica i interpretació de les tendències en les propietats dels elements a partir de l’estructura electrònica.

Teories i models de l’enllaç químic i estructura molecular

Descripció dels tipus d’enllaç químic i dels principals marcs teòrics per a la seva interpretació, així com dels models utilitzats per a la descripció de l’estructura molecular, i la seva relació amb les propietats de les substàncies.

Interaccions intermoleculars i estats de la matèria

Forces intermoleculars i la seva influència en les propietats macroscòpiques dels materials i en els seus estats de la matèria.


Activitats formatives i Metodologia

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Resolució dels problemes 21 0,84 CM05, SM05, SM06
Realització dels informes de pràctiques 1 0,04 CM04, SM05, SM06
Classes de teoria 33 1,32 KM05, KM06, SM06
Classe de problemes 15 0,6 CM04, CM05, KM05, SM06
Suport a la realització de problemes i a l'assimilació de conceptes teòrics 10 0,4
Pràctiques de laboratori 4 0,16 CM04, SM05, SM08
Estudi 55 2,2 CM05, KM05, KM06, SM06
Lectura dels guions de pràctiques 1 0,04 CM05

La metodologia docent inclou diferents tipus d'activitats que són:

Classes de teoria: es duran a terme combinant la utilització de material digital (per exemple, diapositives) amb la realització de desenvolupaments a la pissarra. Es recomana prendre apunts i complementar-los consultant els llibres i materials recomanats en la bibliografia i a classe. Es fomentarà la participació activa de l'alumnat durant les classes. El professorat resoldrà alguns casos pràctics per exemplificar la teoria.

Classes de problemes: són essencials per a la correcta comprensió de l'assignatura i per a l'aplicació dels conceptes estudiats a la resolució de problemes reals. L'alumnat disposarà d'una col·lecció de problemes per resoldre, dels quals una part s'anirà corregint al llarg del curs durant les classes de problemes. Quan el professorat ho determini, serà obligatòria l'entrega de problemes resolts.

Pràctiques de laboratori: es realitzaran pràctiques al laboratori (experimental i/o computacional) per tal que l'alumnat adquireixi experiència en el treball de laboratori i pugui aplicar de manera pràctica i aplicada els conceptes teòrics estudiats.

Treball autònom: L'alumnat ha de treballar de forma autònoma sobre els continguts teòrics i les qüestions plantejades pel professorat a les sessions presencials o a través de l'aula Moodle. Això inclou la realització de les pràctiques, i l'elaboració dels treballs de l'assignatura, que comportaran una part de recerca bibliogràfica.

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, perquè l'alumnat completi les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura.

Avaluació

Activitats d'avaluació continuada

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Realització de dos exàmens parcials 70% 6 0,24 KM05, KM06, SM05, SM06
Altres evidències 20% 3 0,12 CM04, CM05, KM05, KM06, SM06
Avaluació de les pràctiques 10% 1 0,04 CM04, SM05, SM06, SM08

L’avaluació es durà a terme al llarg del curs i es farà mitjançant diferents vies, cadascuna d’elles amb el pes per la nota final indicat a la taula (Avaluació continuada, AC). El mètode d'avaluació també estarà subjecte a les directrius que marqui la Facultat de Ciències. L’assistència presencial a classe formarà part de l’avaluació contínua, d’acord amb els criteris que estableixi el professorat.

Exàmens parcials (70% de la nota total): Es faran dues proves per a avaluar els coneixements científico‐tècnics de la matèria assolits, així com la capacitat d’anàlisi i síntesi, i de raonament crític. Els continguts avaluats seran els de les classes de teoria i de problemes, així com alguna pregunta sobre les pràctiques realitzades.

La nota mínima demanada a cada parcial és de 4.5 sobre 10.

Pràctiques (10% del total): Les pràctiques són de realització obligatòria. Cal contactar immediatament amb el professorat responsable de l'assignatura i de les pràctiques en cas que hi hagi algun problema per a la seva realització. L'avaluació de les pràctiques es fa mitjançant els informes i/o l'examen, i representarà un 10% de la nota total. La nota mitjana de les activitats avaluables associades a les pràctiques haurà de ser, com a mínim, de 5.0 sobre 10.

Altres evidències (20% del total): Per motivar l'aprenentatge de l'assignatura i per fer un seguiment dels progressos de les persones matriculades, el professorat requerirà la realització d'activitats individuals com tests a Moodle (o altres plataformes en línia), resolució de problemes per entregar, preparació de materials o presentacions, visualització de vídeos i/o treballs bibliogràfics, que seran avaluades. Aquestes activitats representaran com a màxim un 20% de la nota total de l'assignatura.

Els no presentats: Es considerarà que una persona s'ha presentat a l'avaluació si realitza qualsevol de les següents activitats: (a) realització d'una prova parcial o (b) realització de dues sessions pràctiques de laboratori.

Recuperació: Si no s'arriba als mínims demanats, al final del curs es podrà recuperar un o els dos exàmens parcials. La nota obtinguda a la recuperació substituirà la nota obtinguda en el primer intent. Per a participar en la recuperació cal haver estat prèviament avaluat en un conjunt d'activitats, el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura.

Revisió: L'alumnat tindrà l'oportunitat de revisar totes les activitats d'avaluació tal com marca la normativa de la UAB.

Avaluació única (AU):

L’alumnat que s’hagi acollit a la modalitat d’avaluació única haurà de realitzar una prova final que consistirà en: (1) un examen de teoria on haurà de respondre a una sèrie de qüestions relacionadesamb les classes de teoria i les pràctiques de laboratori fetes; (2) una prova de problemes on s'haurà de resoldre una sèrie d’exercicis semblants als que s’han treballat a les sessions de Pràctiques d’Aula i als continguts de les pràctiques de laboratori. Aquestes proves es realitzaran el dia en què l'alumnat de l’avaluació contínua fa l’examen del segon parcial. A més a més, i donat que les pràctiques són obligatòries, s'hauran de presentar els informes de les pràctiques i/o realitzar la prova el mateix dia que ho fan els alumnes d'avaluació continuada.

La qualificació es calcularà a partir de les diferents activitats d'avaluació segons els pesos següents: l’examen de teoria suposarà el 45% de la nota, l’examen de problemes el 40% i la nota dels informes i/o exàmen de les pràctiques comptarà un 10%.

Si la nota final no arriba a 5 hi haurà una altra oportunitat de superar l’assignatura mitjançant l’examen de recuperació que es celebrarà en la data que fixi la coordinació de la titulació. En aquesta prova es podrà recuperar el 85% de la nota corresponent a la part de teoria i problemes. La part de pràctiques no és recuperable.

L'alumnat podrà fer la revisió de les diferents proves avaluades el dia de la revisió del segon parcial per la resta de l'alumnat o, si fós necessari, en un dia acordat amb el professorat responsable de l'assignatura.

En aquesta assignatura, l’ús de tecnologies d’Intel·ligència Artificial (IA) es limita exclusivament a tasques de consulta o suport i no es permet utilitzar-les per generar continguts que formin part directa de les evidències avaluables. Qualsevol aportació basada en IA haurà de ser degudament raonada, reinterpretada i expressada amb paraules pròpies de l’estudiant. L’ús de continguts generats per IA sense aquesta elaboració pròpia es considerarà una falta d’honestedat acadèmica i pot comportar una penalització parcial o total en la nota de l’activitat, o sancions majors en casos de gravetat.

La realització de qualsevol irregularitat en un acte d’avaluació (frau acadèmic, plagi o ús indegut de la IA), que pugui conduir a una variació significativa de la qualificació, suposa que aquest acte es qualificarà amb un 0. En cas que la guia docent prevegi que per superar l’assignatura sigui requisit imprescindible haver obtingut una nota mínima en aquest acte d’avaluació o que es produeixin diverses irregularitats en els actes d’avaluació d’una mateixa assignatura, la qualificació final d’aquesta assignatura és 0. Al marge d’això, es podrà instruir un procés disciplinari a l’estudiant que incorri enalguna d’aquestes irregularitats.

En cas que l'assignatura estigui suspesa, però la nota del laboratori sigui superior a 6.0, no serà obligatori repetir les pràctiques de laboratori el curs següent i es mantindrà la nota del laboratori, sempre que es mantingui el 75% de les mateixes pràctiques que l'any anterior en què es va suspendre l'assignatura.

Bibliografia

La bibliografia recomanada correspon tant a llibres de Química General com a llibres una mica més especialitzats en l'Enllaç Químic.

  • R. H. Petrucci, F.G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette, Química General: principios y aplicaciones modernas, Pearson Prentrice Hall (11ª Ed.) 2017 ISBN: 9788490355336, eISBN: 9788490355343.
  • https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/avjcib/alma991010080899706709
  • D. A. McQuarrie, P. A. Rock, E. B. Gallogly: General Chemistry: Atoms First, 4ª edició, Ed. University Science Books, 2011. ISBN: 9781891389603, eISBN: 9781891389900
  • J. Casabó i Gispert: Estructura atómica y enlace químico. Editorial Reverte, 1996. ISBN: 9788429171891, eISBN: 9788429193343
  • J.M.Costa, J.M.Lluch, J.J.Pérez: Química. Estructura de la materia. Biblioteca Universitària. Enciclopèdia Catalana, 1993. ISBN: 9788477395164

Textos generals d'introducció a la Química Física:

Programari

A les pràctiques de laboratori computacional s'utilitzarà el programa de càlculs de mecànica quàntica GAUSSIAN (v16 o posterior) i el visualitzador associat GaussView (v6 o posterior).

Grups i idiomes de l'assignatura

La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura

Tipus de docència Grup Idioma Semestre Torn
(TE) Teoria 1 Espanyol primer quadrimestre tarda
(PAUL) Pràctiques d'aula 1 Català primer quadrimestre tarda
(PLAB40) Pràctiques de laboratori (40 estudiants per grup) 1 Català/Castellà primer quadrimestre matí-mixt
(PLAB40s) Suport a les pràctiques de laboratori (40 estudiants per grup) 1 Català/Castellà primer quadrimestre matí-mixt
(PAUL) Pràctiques d'aula 2 Català primer quadrimestre tarda
(PLAB40) Pràctiques de laboratori (40 estudiants per grup) 2 Català/Castellà primer quadrimestre matí-mixt
(PLAB40s) Suport a les pràctiques de laboratori (40 estudiants per grup) 2 Català/Castellà primer quadrimestre matí-mixt