Créditos ECTS Créditos ECTS: 4.5
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 74.2 Horas de Tutorías: 2.25 Clase Expositiva: 18 Clase Interactiva: 18 Total: 112.45
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Química Física
Áreas: Química Física
Centro Facultad de Química
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
Al final de la asignatura Polímeros y Coloides se espera que el alumnado sea capaz de:
- Disponer de los conocimientos teóricos y prácticos mínimos que permitan entender el fundamento de la utilización de los materiales polímeros en la industria, de acuerdo a su constitución química y a sus propiedades físicoquímicas.
- Entender los conceptos fundamentales de estabilización de materiales poliméricos. Conocer las bases del reciclaje de plásticos y familiarización con la normativa vigente
Parte I. Introducción a los coloides, nanoestructuras y sistemas autoensamblados.
1. TERMODINÁMICA DE LAS INTERFASES LÍQUIDAS.
Capilaridad. Tensión superficial. Ecuación de Young-Laplace. Dependencia de la tensión superficial con la temperatura. Efecto de la curvatura sobre la presión de vapor y la tensión superficial. Fuerzas superficiales y origen de la tensión superficial. Constante de Hamaker. Tensión superficial dinámica. Exceso superficial. Ecuación de Gibbs. Adsorción. Monocapas: Modelo de Gibbs. Gases bidimensionales. Elasticidad superficial.
2. TENSIOACTIVOS (SURFACTANTES).
Estructura de diferentes agentes surfactantes. Autoensamblaje: micelas. Concentración micelar crítica. Temperatura de Kraft. Forma micelar y parámetro de empaquetamiento crítico. Otras estructuras autoensambladas. Mesofases de cristales líquidos.
3. ASPECTOS ELÉCTRICOS DE LA QUÍMICA SUPERFICIA: INTERFASES SÓLIDO-LÍQUIDO
Electroforesis. Electro-ósmosis. Potencial, carga superficial y estabilidad coloidal. Electrocapilaridad. Electroquímica en las fases dispersas. Fotoelectroquímica. Electrofloculación. Humectación y ángulo de contacto. Histéresis: rugosidad y heterogeneidad. Complejidad de las superficies reales: textura y escala. Ecuación de Wenzel. Análisis de Cassie-Baxter. Ultrafobicidad. Ángulo de contacto dinámico. Ley de Tanner. Energías superficiales y ángulos de contacto. Termodinámica del contacto sólido-líquido. Ecuación de Young-Dupré. Adherencia. Mecánica de contacto. Nucleación heterogénea. Detergencia. Partículas en interfases.
4.SISTEMAS COLOIDALES. FENOMENOLOGÍA Y CARACTERIZACIÓN.
Clasificación de coloides. Propiedades generales de dispersiones coloidales. Segregación de fases. Agregación. Coalescencia. Preparación de partículas coloidales y dispersiones coloidales. Nanopartículas. Movimiento browniano.. Equilibrio sedimentación-difusión. Difracción de la luz. Emulsiones: clasificación. Emulsificadores y estabilidad de las emulsiones. Termodinámica de la formación y ruptura de emulsiones. Emulsiones dobles o múltiples. Nanoemulsiones. Microemulsiones. Espumas.
5. INTERACCIÓN ENTRE PARTÍCULAS COLOIDALES.
Interacciones de van der Waals de largo alcance. Interacciones electrostáticas. Teoría DLVO (Derjaguin, Landau, Verwey and Overbeek). Cinética de agregación. Agregados fractales. Teoría de Smoluchowsky de agregación limitada por difusión (DLA). Adsorción polimérica y estabilización estérica. Recubrimiento con nanopartículas. Floculación. Fuerzas de interacción no DLVO.
Parte II. Introducción a las macromoléculas y polímeros.
6. CARACTERIZACIÓN DE POLÍMEROS
Masas moleculares promedio. Propiedades coligativas. Sedimentación. Viscosidad. Difracción de luz estática y dinámica.
7. TEMODINAMICA Y ESTADISTICA DE DISOLUCIONES DE POLIMEROS.
Estadística conformacional: Teoría de Flory. Termodinámica de disoluciones de polímeros: Teoría de Flory-Huyggins. Teoría de Flory-Krigbaum. Teoría de perturbaciones Disoluciones concentradas. Camino aleatorio de autoexclusión. Función de correlación. Teoría de reptación.
8. GELIFICACIÓN
Transición sol-gel. Percolación. Efecto de volumen excluido, dimensión crítica y ley de hiperescalado. Temperatura vítrea. Elastómeros
9. POLÍMEROS SÓLIDOS
Estado cristalino/amorfo de los polímeros. Relaciones estructura/propiedades
General
• 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)
Específica
1. Coloides
(T.F. Tadros, Solid/Liquid Dispersions, Academic Press, Londres)
(K.S. Birdi: Handbook of Surface and Colloid Chemistry, CRC Press, NY, 1997)
(D. Avnir: The Fractal Approach to Heterogeneous Chemistry, Surfaces, Colloids, Polymers, John Wiley&Sons, NY, 1989)
(M. Shara, D. Tezak: Non-Equilibrium States in Molecular Aggregation and Fractals in Chemistry, Croat.Chem.Acta, Zagreb)
2. Polímeros
(J.M.G.Cowie, Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, Blackie Acedemic & Professional, Londres, 1991)
(S.F. Sun: Physical Chemistry of Macromolecules, John Wiley&Sons, N.Y., 1995)
(P-G. de Gennes: Scaling Concepts in Polymer Physics, Cornell University Press, Londres, 1996)
(D. Stauffer: Introduction to Percolation Theory, Taylor and Francis, Londres, 1992)
(B. Ellis: Chemistry and Technology of Epoxy Resins, Blackie Academic&Professional, Londres)
BÁSICAS Y GENERALES
CG2 - Que sean capaces de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Química.
CG3 - Que puedan aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.
CG4 - Que tengan capacidad de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideas en Química tanto a un público especializado como no especializado.
CG5 - Que sean capaces de estudiar y aprender de forma autónoma, con organización de tiempo y recursos nuevos conocimientos y técnicas en cualquier disciplina científica o tecnológica.
TRANSVERSALES
CT9 - Desarrollar habilidades en las relaciones interpersonales.
CT10 - Adquirir razonamiento crítico.
CT11 - Logar compromiso ético.
CT8 - Ser capaz de trabajar en un contexto internacional
CT6 - Realizar trabajo en equipo.
CT7 - Realizar trabajo en un equipo de carácter interdisciplinar
ESPECIFICAS
CE11 - Comprender la relación entre propiedades macroscópicas y propiedades de átomos y moléculas individuales: incluyendo macromoléculas (naturales y sintéticas), polímeros, coloides y otros materiales.
CE13 - Ser capaz de demostrar el conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con las áreas de la Química.
CE15 - Ser capaz de reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias para solucionarlos.
CE18 - Ser capaz de llevar a cabo procedimientos estándares de laboratorio implicados en trabajos analíticos y sintéticos, en relación con sistemas orgánicos e inorgánicos.
a) Clases expositivas/interactivas desarrolladas por el professor
b) Clases prácticas de laboratorio. Dado el reducido número de horas disponibles se podrán sustituir por 1) clases virtuales con la exposición mediante vídeos de practicas relacionadas con algunos de los temas más importantes y/o 2) exposiciones de trabajos relacionados por los alumnus.
c) Tutorías
La calificación se realizará mediante evaluación continua y examen final.
La evaluación continua se realizará mediante pruebas de forma escrita durante el curso y la presentación de trabajos propuestos por el profesor.
La nota final será: 25% evaluación continua y 75% examen final.
La calificación del alumno no será inferior a la del examen final ni a la obtenida ponderándola con la evaluación continua y se obtendrá como resultado de aplicar la fórmula siguiente:
Nota final = máximo (0.25 x N1 + 0.75 x N2,N2)
Siendo N1 la nota numérica correspondiente a la evaluación continua (escala 0-10) y N2 la nota numérica del examen final (escala 0-10).
En las clases de seminario se evaluarán las competencias: CG2; CG3; CG4; CG5; CT9; CT10; CT11; CE11; CE13 y CE15.
En las clases de laboratorio se evaluarán las competencias: CG2; CG5; CT6; CT7; CT8; CT9; CT10: CT11 y CE18
En las clases de tutorias se evaluarán las compentencias: CG3; CG4; CG5; CT6; CT7; CT8; CT9: CT10; CT11 y CE15
En el examen final se evaluan las competencias: CG2; CG3; CG4; CG5; CT10; CT11; CE11; CE13 y CE15
El adecuado para la comprensión y asimilación de los conocimientos desarrollados a lo largo del curso y que, en todo caso, dependerá de las capacidades de cada alumno.
Luis Garcia Rio
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Teléfono
- 881815712
- Correo electrónico
- luis.garcia [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidad
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 13:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula 2.11 |
| Jueves | |||
| 13:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula 2.11 |
| 28.05.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Orgánica (1ª planta) |
| 02.07.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Técnica (planta baja) |