Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 99 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Linguas de uso Castelán, Galego, Inglés
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
Tras completar satisfactoriamente esta materia, o alumnado debe ser capaz de:
• Comprender e utilizar os conceptos relacionados coa Espectroscopía, a teoría mecanocuántica que a sustenta e as principais técnicas espectroscópicas utilizadas na Química.
• Comprender os aspectos cualitativos e cuantitativos dos problemas espectroscópicos e desenvolver a capacidade de resolvelos mediante técnicas numéricas e computacionais.
• Manexar instrumentación espectroscópica e interpretar os datos procedentes de observacións e medidas no laboratorio de espectroscopía aplicando a mecánica cuántica.
DESCRITORES DA MATERIA NO PLAN DE ESTUDOS
A interacción entre a radiación electromagnética e a materia. Espectroscopías de absorción, de emisión e de dispersión Raman. Espectroscopía de resonancia magnética de espín. Laboratorio de experimentación con especial énfase na aplicación das técnicas espectroscópicas ao estudo de sistemas de interese químico-físico.
TEMARIO
1. Introdución á espectroscopía
Introdución. Absorción e emisión de radiación. Transicións e espectros. Técnicas experimentais. Niveis de enerxía molecular. Momento de transición e regras de selección. Intensidade das liñas espectrais. Poboación dos niveis de enerxía: a distribución de Boltzmann. Lei de Beer-Lambert.
2. Vibración molecular. Espectros vibracionais de absorción e emisión
Vibración de moléculas diatómicas: modelos de oscilador harmónico e anharmónico. Transicións vibracionais de absorción e emisión. Espectroscopía vibracional de absorción. Vibración de moléculas poliatómicas. Modos normais de vibración. Regras de selección. Espectros de infravermello de moléculas poliatómicas.
3. Rotación molecular. Espectros rotacionais de absorción e emisión. Estrutura rotacional dos espectros vibracionais
Rotores moleculares. Momentos de inercia e niveis de enerxía rotacional de moléculas lineais. Transicións rotacionais de absorción e emisión. Espectroscopía de microondas. Niveis de enerxía de vibración-rotación de moléculas diatómicas. Espectros de absorción de vibración-rotación.
4. Espectros Raman vibracionais e rotacionais
Dispersión de radiación (Rayleigh e Raman). Espectroscopía Raman. Espectros Raman vibracionais de moléculas diatómicas. Espectros Raman vibracionais de moléculas poliatómicas. Espectros Raman rotacionais de moléculas diatómicas. Aplicacións da espectroscopía Raman.
5. Transicións electrónicas
Espectros electrónicos atómicos. Espectros electrónicos de moléculas diatómicas. Estrutura vibracional dos espectros electrónicos. Factores de Franck-Condon. Espectros electrónicos de moléculas poliatómicas. Fluorescencia e fosforescencia. Moléculas en estado electrónico excitado e Fotoquímica. O láser.
6. Resonancia magnética
Niveis de enerxía de espín nuclear e electrónico nun campo magnético. Espectroscopías de resonancia magnética. Resonancia magnética nuclear. O desprazamento químico. Estrutura fina dos espectros.
PROGRAMA DE PRÁCTICAS
Práctica 1. Espectros electrónicos de absorción de colorantes cianínicos. Interpretación mediante o modelo de orbital molecular de electrón libre e determinación de distancias de enlace.
Práctica 2. Espectros vibracionais de infravermello e Raman. Modos normais de vibración.
Práctica 3. Espectros de fluorescencia. Influencia da lonxitude de onda de excitación e determinación de niveis de enerxía vibrónicos.
LIBROS DE TEXTO BÁSICOS RECOMENDADOS
• P. Atkins, J. de Paula e J. Keeler, Physical Chemistry, Oxford Univ. Press, Oxford, 12ª ed., 2022. Tradución ao castelán dunha edición anterior deste libro: Química Física, Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires, 8ª ed., 2008.
• C. N. Banwell e E. M. McCash, Fundamentals of Molecular Spectroscopy, McGraw-Hill, London, 4ª ed., 1994. Tradución ao castelán dunha edición anterior deste libro: C. N. Banwell, Fundamentos de espectroscopía molecular, Ediciones del Castillo, Madrid, 1977.
•A. Burrows, J. Holman e outros, Chemistry3: Introducing Inorganic, Organic, and Physical Chemistry, Oxford Univ. Press, Oxford, 4ª ed., 2021. Sección de recursos en aberto de unha edición anterior na web da editorial, con cuestionarios de autoavaliación e resumos de cada capítulo: https://oup-arc.com/access/burrows3e-student-resources#tag_chapter-10
• Chemistry LibreTexts. University of California Davis. Spectroscopy,
http://chem.libretexts.org/Core/Physical_and_Theoretical_Chemistry/Spec…
LIBROS DE TEXTO DE QUÍMICA FÍSICA COMPLEMENTARIOS
• H. Kuhn, H.-D. Försterling e D. H. Waldeck, Principles of Physical Chemistry, Wiley, Hoboken, New Jersey, 2ª ed., 2009. Tradución ao castelán: Principios de fisicoquímica, Cengage Learning, México, 2012.
• T. Engel e P. Reid, Physical Chemistry, Pearson, Boston, 3ª ed., 2013. Está traducida ao castelán unha edición anterior deste libro, Química Física, Pearson Educación, Madrid, 2012.
• G. M. Barrow, Physical Chemistry, McGraw-Hill, New York, 6ª ed., 1996. Están traducidas ao castelán varias edicións anteriores deste libro (Química Física, editorial Reverté, Barcelona).
• K. W. Kolasinski, Physical Chemistry: How chemistry works, John Wiley & Sons, Chichester, 2017.
• M. Díaz Peña e A. Roig Muntaner, Química Física, Alhambra, Madrid, 2ª ed., 1985, Vol. 1.
• G. W. Castellan, Fisicoquímica, Addison Wesley Longman, México, 2ª ed., 1998.
• K. J. Laidler, J. H. Meiser e B. C. Sanctuary, Physical Chemistry, Houghton Mifflin Company, Boston, 4ª ed., 2003. Está traducida ao castelán unha edición anterior deste libro: K. J. Laidler e J. H. Meiser, Fisicoquímica, Compañía Editorial Continental, México, 1997.
LIBROS DE PROBLEMAS
• L. Carballeira Ocaña e I. Pérez Juste, Problemas de Espectroscopía Molecular, Netbiblo, Oleiros (Coruña), 2008.
• P. Bolgar e outros, Student Solutions Manual to accompany Atkins' Physical Chemistry, Oxford University Press, Oxford, 11ª ed., 2018. Hai versións de edicións anteriores por outros autores.
• J. Bertrán Rusca e J. Núñez Delgado, Problemas de Química Física, Delta, Madrid, 2013.
• I. N. Levine, Problemas de Fisicoquímica, Schaum (McGraw-Hill), Madrid, 2005.
• I. N. Levine, Student Solutions Manual to accompany Physical Chemistry, McGraw-Hill, Boston, 6ª ed., 2009.
• J. M. Pérez Martínez, A. L. Esteban Elum e M. P. Galache Payá, Problemas resueltos de Química Cuántica y Espectroscopía Molecular, Univ. de Alicante, Alicante, 2001.
LIBROS DE ESPECTROSCOPÍA COMPLEMENTARIOS
• J. M. Hollas, Basic Atomic and Molecular Spectroscopy, Tutorial Chemistry Texts, Royal Society of Chemistry, 2002.
• R. Chang, Principios básicos de espectroscopía, Editorial AC, Madrid, 1983.
A serie “Oxford Chemistry Primers”, da Oxford University Press, ten varios libros de introdución a diversos aspectos da Espectroscopía:
• J. M. Brown, Molecular Spectroscopy, 1998.
• S. Duckety e B. Gilbert, Foundations of Spectroscopy, 2000.
Entre as COMPETENCIAS XERAIS que desenvolve o Grao en Química, o estudantado adquire nesta materia parcialmente as seguintes:
CX2. Que sexan capaces de reunir e interpretar datos, información e resultados relevantes, obter conclusións e emitir informes razoados en problemas científicos, tecnolóxicos ou doutros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Química.
CX3. Que poidan aplicar tanto os coñecementos teórico-prácticos adquiridos como a capacidade de análise e de abstracción na definición e formulación de problemas e na procura das súas solucións tanto en contextos académicos como profesionais.
CX4. Que teñan capacidade de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, coñecementos, procedementos, resultados e ideas en Química tanto a un público especializado como non especializado.
CX5. Que sexan capaces de estudar e aprender de forma autónoma, con organización de tempo e recursos, novos coñecementos e técnicas en calquera disciplina científica ou tecnolóxica.
As actividades que se levan a cabo nesta materia desenvolven as seguintes COMPETENCIAS TRANSVERSAIS:
CT1. Adquirir capacidade de análise e síntese.
CT4. Ser capaz de resolver problemas.
O traballo nesta materia desenvolve no estudantado do Grao en Química as seguintes COMPETENCIAS ESPECÍFICAS:
CE13. Ser capaz de demostrar o coñecemento e comprensión dos feitos esenciais, conceptos, principios e teorías relacionadas coas áreas da Química.
CE14. Ser capaz de resolver problemas cualitativos e cuantitativos segundo modelos previamente desenvolvidos.
CE19. Adquirir destreza no manexo de instrumentación química estándar como a que se utiliza para investigacións estruturais e separacións.
CE20. Ser capaz de interpretar datos procedentes de observacións e medidas no laboratorio en termos da súa significación e das teorías que a sustentan.
Nesta materia impartiranse clases de diferente tipo:
• Clases en grupo grande
Combinaranse as explicacións do profesorado coa realización de exercicios polo alumnado.
• Clases interactivas en grupo reducido
Clases prácticas onde se resolverán problemas, exercicios ou aplicacións da materia.
• Titorías en grupo reducido
Utilizaranse estas clases para facilitar que o alumnado adquira unha visión xeral da materia.
• Clases prácticas de laboratorio en grupo moi reducido
As actividades que se realizarán nestas clases están dirixidas a que o alumnado adquira as habilidades propias dun laboratorio de Espectroscopía, incluíndo a realización de espectros, a súa interpretación segundo modelos fisicoquímicos e a presentación dos resultados obtidos e as conclusións alcanzadas en forma científica rigorosa. A asistencia a estas clases é obrigatoria.
Estará dispoñible no campus virtual todo o material docente: información xeral sobre a materia, resumos de teoría, boletíns de problemas, manual de laboratorio, exames de anos anteriores, etc.
O profesorado atenderá as consultas do alumnado no horario de titorías semanais que se publica a principio de curso na páxina web da universidade e no campus virtual.
O sistema de avaliación desta materia será igual na primeira e na segunda oportunidade. A cualificación levarase a cabo mediante avaliación continua e a realización dun exame final. A cualificación final obtida non será inferior á do exame final nin á obtida ponderándoa coa avaliación continua, dándolle a esta un peso do 40 %. Para aprobar a materia requírese obter a cualificación de Apto nas prácticas de laboratorio.
O exame final incluirá cuestións teóricas e conceptuais (4 puntos), problemas (4 puntos) e cuestións relativas ás prácticas de laboratorio (2 puntos).
Na avaliación continua valorarase o traballo persoal do estudantado ao longo do curso a través de exercicios ou cuestionarios (80 %) e das actividades realizadas nas prácticas de laboratorio (20 %).
Para obter a cualificación de Apto nas prácticas requírese:
• Asistir a todas as prácticas programadas. A persoa que por causa xustificada non poida asistir ás prácticas na data prevista haberá de recuperalas de acordo co profesorado e dentro do horario previsto para a materia.
• Realizar as prácticas de forma correcta e entregar no campus virtual os documentos de análise solicitados no prazo requirido.
As alumnas ou alumnos que conseguiran a cualificación de Apto nas prácticas de laboratorio nos dous cursos inmediatamente anteriores poderán optar, se así o desexan, por non repetilas e conservar a nota de avaliación continua de prácticas obtida. Tamén poderán optar a mellorar esa nota presentándose ao exame de prácticas.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na Normativa de avaliación do rendemento académico do estudantado e de revisión de cualificacións da USC.
Ao longo do curso avalíanse as seguintes competencias:
Clases interactivas: CX2, CX3, CX4, CX5, CT1, CT4, CE13, CE14.
Clases prácticas de laboratorio: CX2, CX3, CX4, CT1, CT4, CE19, CE20.
Titorías: CX4, CX5, CT1, CE13.
Exame final: CX2, CX3, CX4, CX5, CT1, CT4, CE13, CE14, CE20.
Clases en grupo grande: 28 horas.
Clases interactivas en grupo reducido: 13 horas.
Clases prácticas de laboratorio: 17 horas.
Titorías en grupo reducido: 2 horas.
Horas totais de traballo presencial na aula ou no laboratorio: 60 horas.
Traballo autónomo: 90 horas.
Horas de traballo totais: 150.
RECOMENDACIÓNS PARA O ESTUDO
• As prácticas de laboratorio desta materia están directamente relacionadas coa teoría, polo que se aconsella repasar a teoría antes de acceder ao laboratorio para poder entender as prácticas. Sen un adecuado coñecemento da teoría é moi difícil entender os labores a realizar nas prácticas, que teñen un alto compoñente de análise de datos espectroscópicos.
• É importante manter o estudo da materia “ao día”.
• Unha vez finalizada a lectura dun tema no manual de referencia, é útil facer un resumo dos puntos importantes, identificando as ecuacións básicas e asegurándose de coñecer tanto o seu significado como as condicións nas que se poden aplicar.
• A resolución de problemas é fundamental para a aprendizaxe desta materia. Pode resultar de axuda seguir estes pasos: (1) facer unha lista con toda a información relevante que proporciona o enunciado, (2) facer unha lista coas cantidades que se deban calcular e se é posible un esquema dos datos relevantes e a información buscada, e (3) identificar as ecuacións a utilizar na resolución do problema e aplicalas correctamente. Estas e outras recomendacións para o estudo da Química Física e para a resolución de problemas recóllense nas seccións 1.9 (capítulo 1) e 2.12 (capítulo 2) do libro "Química Física" de I. N. Levine.
RECOMENDACIÓNS PARA A AVALIACIÓN
É recomendábel que aqueles estudantes que atopen dificultades importantes para resolver as actividades propostas consulten co profesorado nas horas de titoría personalizadas, para analizar os problemas e intentar resolvelos.
REQUISITOS PREVIOS RECOMENDADOS
É moi importante ter aprobada a materia Química Cuántica e dominar os seus conceptos, xa que están directamente relacionados cos desta materia. Tamén é recomendábel ter aprobado as materias Matemáticas I e II, Física I e II, Estatística Aplicada e Informática para Químicos e Química Xeral I e II.
María De La Flor Rodríguez Prieto
Coordinador/a- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Teléfono
- 881814208
- Correo electrónico
- flor.rodriguez.prieto [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Saulo Angel Vazquez Rodriguez
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Teléfono
- 881814216
- Correo electrónico
- saulo.vazquez [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Antonio Fernandez Ramos
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Teléfono
- 881815705
- Correo electrónico
- qf.ramos [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Tiago Filipe Mendes Ferreira
- Departamento
- Química Física
- Área
- Química Física
- Correo electrónico
- tiago.mendes.ferreira [at] usc.es
- Categoría
- Investigador/a: Ramón y Cajal
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Matemáticas (3º andar) |
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_02 | Galego | Aula Química Técnica (planta baixa) |
| Mércores | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_02 | Galego | Aula Química Técnica (planta baixa) |
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Matemáticas (3º andar) |
| Xoves | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_02 | Galego | Aula Química Técnica (planta baixa) |
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Matemáticas (3º andar) |
| 23.05.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Bioloxía (3º andar) |
| 23.05.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Matemáticas (3º andar) |
| 03.07.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Bioloxía (3º andar) |
| 03.07.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Física (3º andar) |