
Cristal·lografia
Codi: 106812Crèdits: 6
| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Nanociència i Nanotecnologia | OB | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom :
- Sergi Plana Ruiz
- Correu electrònic :
- sergi.plana@uab.cat
Equip docent
- Anna Crespi Revuelta
- Nuria Bagues Salguero
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
L'assignatura no té prerequisits establerts per ser cursada. Son necessaris coneixements bàsics de matemàtiques, física i química. En particular, es requereixen coneixements bàsics en:
- Formulació química
- València i tipus d'enllaç
- Càlcul matricial
- Càlcul vectorial
- Física ondulatòria
Objectius
Aquesta assignatura proporciona els coneixements bàsics per entendre i descriure l'organització dels àtoms en sòlids.
Els objectius són:
1. Adquirir un coneixement bàsic per a la descripció de l'estructura cristal·lina dels sòlids. Els aspectes a considerar són:
- La xarxa cristal·lina i la seva descripció matemàtica.
- La simetria cristal·lina i la seva descripció matemàtica.
2. Conèixer les bases de la difracció dels raigs X dels cristalls com a tècnica experimental que permet accedir a l'estructura cristal·lina dels sòlids.3.
3. Adquirir visió espacial de les estructures cristal·lines i la seva simetria.
4. Saber realitzar tasques senzilles amb programes propis de cristal·lografia.
5. Saber com el tipus d'enllaç es relaciona amb l'estructura cristal·lina i conèixer els tipus estructurals més importants.
6. Tenir les bases per a poder relacionar les propietats físiques de la matèria amb la seva estructura cristal·lina inclosos els efectes deguts a mides nanomètriques.
Resultats d'aprenentatge
- CM13 (Aplicar els coneixements químics a la resolució de problemes de naturalesa quantitativa i qualitativa, incloent-hi, en casos necessaris, l'ús de fonts bibliogràfiques.) Aplicar els coneixements químics a la resolució de problemes de naturalesa quantitativa i qualitativa, incloent-hi, en casos necessaris, l'ús de fonts bibliogràfiques.
- CM14 (Treballar de forma col·laborativa plantejant i organitzant les tasques bàsiques d'un laboratori d'anàlisi fisicoquímica.) Treballar de forma col·laborativa plantejant i organitzant les tasques bàsiques d'un laboratori d'anàlisi fisicoquímica.
- CM15 (Manipular els productes i els residus químics tenint-ne en compte l'impacte en la seguretat i el medi ambient.) Manipular els productes i els residus químics tenint-ne en compte l'impacte en la seguretat i el medi ambient.
- KM25 (Reconèixer i descriure els models geomètrics i la simetria que caracteritza el medi cristal·lí.) Reconèixer i descriure els models geomètrics i la simetria que caracteritza el medi cristal·lí.
- SM21 (Aplicar les principals tècniques que s'utilitzen en la identificació i la caracterització de l'estructura i la composició de la matèria.) Aplicar les principals tècniques que s'utilitzen en la identificació i la caracterització de l'estructura i la composició de la matèria.
- SM22 (Justificar la variació de les propietats dels elements químics i els seus compostos, a partir dels grups de la taula periòdica i l'estructura cristal·lina.) Justificar la variació de les propietats dels elements químics i els seus compostos, a partir dels grups de la taula periòdica i l'estructura cristal·lina.
Continguts
Temari (l'ordre dels temes pot canviar)
1. Teoria reticular
2. Simetria puntual
3. Simetria espacial
4. Estructures cristal·lines
5. Morfologia cristal·lina
6. Difracció de raigs X
7. Cristall real
Pràctiques (l'ordre i el contingut de les pràctiques pot variar)
Pràctica 1: Simetria puntual amb models cristal·logràfics
Pràctica 2: Simetria puntual amb PDF interactius
Pràctica 3: Grups de simetria plana
Pràctica 4: Visualització d'estructures cristal·lines amb VESTA
Pràctica 5: Difracció de pols
Pràctica 6: Bases de dades de cristal·lografia
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Treball autònom | 87 | 3,48 | |
| Classes de problemes | 5 | 0,2 | |
| Pràctiques de laboratori | 12 | 0,48 | |
| Classes de teoria | 35 | 1,4 |
Les classes de teoria es desenvolupen com a sessions clàssiques amb explicacions del professorat, preguntes i discussions amb l'alumnat.
Les classes de problemes es desenvolupen en dos grups i consistiran en la resolució d'exercicis i problemes prèviament subministrat a l'alumnat. Un cop realitzats els exercicis a classe, les solucions estaran disponibles al campus virtual.
Les sessions de pràctiques es desenvolupen en tres grups, si es possible en espais que facilitin el treball en grup o en aules que permetin l'ús d'ordinadors (aules electrificades o aules PC). L'alumnat disposa d'un guió de treball que ha de dur a terme amb el suport del professorat. Es proporcionarà el resultat correcte de la pràctica ja sigui a la mateixa aula o al campus virtual de l'assignatura.
El treball autònom de l'alumnat consisteix en treballar personalment tots els aspectes plantejats a l'aula, tant a les classes de teoria com a les de problemes i les sessions pràctiques; per això disposa d'apunts de classe, de material de consulta, de la bibliografia, dels exercicis/pràctiques i del software cristal·logràfic (aquest darrer, ja sigui a l'abast a les aules del servei d'informàtica, ja sigui programari lliure).
El Campus Virtual s'utilitza com a medi de comunicació amb l'alumnat i és el lloc on s'hi dipositen els guions de les pràctiques, material específic de consulta, guions de les classes de teoria, qualificacions, etc. Els guions de les classes de teoria constitueixen una base per a les classes, però en cap cas substitueixen l'assistència a classe.
En aquesta assignatura, no es permet l'ús de tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) en cap de les seves fases. Qualsevol treball que inclogui fragments generats amb IA serà considerat 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.
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Entregues | 20 - 30 % | 4 | 0,16 | CM13, CM14, CM15, KM25, SM21, SM22 |
| Examen parcial 2 | 35 - 40 % | 2 | 0,08 | CM13, KM25, SM21, SM22 |
| Examen parcial 1 | 35 - 40 % | 2 | 0,08 | CM13, KM25, SM21, SM22 |
| Examen de recuperació | 35 - 40 % cada part | 3 | 0,12 | CM13, KM25, SM21, SM22 |
L'avaluació de l'assignatura inclou tant una avaluació contínua com un examen final o de recuperació.
Avaluació continuada
L'avaluació continuada consta de dos exàmens parcials. El primer està previst per a la primera quinzena d'abril i el segon per al juny. Cada examen representa el 35%-40% de la qualificació global. L'avaluació contínua també inclou l'avaluació dels treballs, l'assistència a classe, els exercicis, els treballs o les proves realitzades a classe. Aquests treballs representen el 20%-30% de la nota global.
L'assignatura es pot aprovar per avaluació continuada sense necessitat de presentar-se a l'examen final si s'assoleix una nota global de 5. L'examen de recuperació del juny és una oportunitat per recuperar un o dos parcials. En aquest cas, la nota obtinguda en l'examen de recuperació substituirà l'examen parcial corresponent. Els lliuraments avaluables no són recuperables.
Es considerarà no avaluable l'alumnat que no s'hagi presentat a cap dels exàmens.
L'assistència a les sessions de pràctiques és obligatòria, no assistir a 3 sessions de pràctiques sense justificació generarà una qualificació de no avaluable.
Avaluació única
L'avaluació única dels alumnes que la sol·licitin es farà el dia de la segona part de l'assignatura. Aquesta avaluació consistirà en:
1-Superació d'un examen de tota l'assignatura (70% de la nota global).
2-El lliurament d'un treball a realitzar amb programari cristal·logràfic (10% de la nota global).
3-Una prova oral on es presentaran models de cristalls i es faran preguntes sobre la seva simetria (20% de la nota global).
En cas de no superar l'avaluació única, es tindrà dret a un segon examen on la nota substituirà la nota del primer examen. Aquest segon examen es farà preferentment el mateix dia de l'examen de recuperació. Tant el treball com la prova oral no es poden recuperar.
La realització de qualsevol irregularitat en un acte d’avaluació (frau acadèmic, plagi o ús indegut de la IA, tret que aquest ús estigui autoritzat expressament a la guia docent), 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 en alguna d’aquestes irregularitats.
Bibliografia
Llibres:
· An introduction to Mineral Science
A. PUTNIS, Cambridge University Press
· Fundamentals of Crystallography
C. GIACOVAZZO, Oxford University Press
· Space groups for solid state scientists
G. BURNS, A. M. GLAZER, Elsevier
· The Basics of Crystallography and Diffraction
C. HAMMOND, Oxford University Press
· Crystallography
WALTER BORCHARDT-OTT, Springer Verlag
· Estructura atómica y enlace químico
JAUME CASABÓ I GISPERT, Editorial Reverté
• An Introduction to Crystal Chemistry
R.C. EVANS, Cambridge University Press
• Cristal·lografia. Teoria Reticular, Grups Puntuals i Grups Espacials
SALVADOR GALÍ MEDINA, Edicions de la Universitat de Barcelona
• International Tables for Crystallography. Volume A: Space-Group Symmetry (teaching edition)
T. HAHN, editor, The International Union of Crystallography, D. Reidel Publishing Company
Pàgines web:
http://www.iucr.org - International Union of Crystallography
http://www.iucr.org/education/pamphlets - Teaching pamphlets
http://reference.iucr.org/dictionary/Main_Page - Diccionari de cristal·lografia
http://it.iucr.org/ - International Tables for Crystallography, accés només al campus
http://www.xtal.iqfr.csic.es/Cristalografia/ - Instituto de Química Física Rocasolano
http://www.crystallography.net/cod/ - Crystallography Open Database
https://www.rruff.net/amcsd/ - American Mineralogist Crystal Structure Database
Programari
VESTA: https://jp-minerals.org/vesta/en/
Quiztallography (Android): https://play.google.com/store/apps/details?id=aax.uab.quiztallography&pli=1
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 | Català | segon quadrimestre | tarda |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 1 | Català | segon quadrimestre | tarda |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 1 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 2 | Català | segon quadrimestre | tarda |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 2 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 3 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |