Caracterización de materiais e biointerfases

Os principais obxectivos da aprendizaxe son:
* Usar programas informáticos que permitan visualizar moléculas.
* Comprender os fundamentos dalgunhas técnicas básicas de análise do estado sólido.
* Interpretar os resultados das técnicas básicas máis comúns de caracterización de sólidos.
* Seleccionar as técnicas de caracterización do estado sólido que resulten máis axeitadas para a resolución de problemáticas concretas.

* Técnicas computacionais:
Tema 1: Visualización de moléculas: introdución á química computacional, métodos da química computacional, programas de visualización, optimización de moléculas, dinámica molecular.

* Análise do estado sólido:
Tema 2: Análise térmica de materiais: termogravimetría (TGA), calorimetría diferencial de varrido (DSC), análise térmica diferencial (DTA), calorimetría de valoración isotérmica (ITC).
Tema 3: Técnicas de difracción: difracción de raios X en po (XRPD).
Tema 4: Técnicas microscópicas modernas: microscopía de efecto túnel (STM), microscopía de forzas atómicas (AFM).
Tema 5: Caracterización espectroscópica de superficies e interfases: resonancia plasmónica (SPR), espectroscopía Raman, espectroscopía fotoelectrónica de raios X (XPS) e espectroscopía Auger.
Tema 6: Caracterización de dispersións coloidais: dispersión de luz láser (DLS) e potencial zeta.

Bibliografía básica (manuais de referencia).
- P. Atkins, J. de Paula: Physical Chemistry, 10ª Edición; Oxford University Press, 2014
- I. N. Levine: Principios de Fisicoquímica, 6ª Edición; McGraw-Hill, 2014
As ediciones previas ás especificadas tamén son válidas para esta materia.

- A.R. West: "Solid State Chemistry and its Applications". Wiley, 2 ed., 2014.
- L.E. Smart, E.A. Moore: "Solid State Chemistry: An Introduction". CRC Press, 4 ed., 2012.

Bibliografía complementaria.
- J.M. Hollas: Modern Spectroscopy; 4th ed.; John Wiley&Sons, 2004.
- S.R. Morrison: The Chemical Physics of Surfaces; 2nd ed.; Plenum Press, 1990.
- F. MacRitchie: Chemistry at Interfaces; Academic Press, 1990.
- D. Myers: Surfaces, Interfaces and Colloids: Principles and Applications; VCH, 1999.
- G. Cao: "Nanostructures and Nanomaterials: Syntesis, Properties and Applications". Imperial College Press, 2004.
- S.E. Lyshevski (Editor): "Dekker Encyclopedia of nanoscience and nanotechnology" (7 volumes), 3ª Edición. CRC Press, 2014.
- John P. Sibilia: “A guide to materials characterization and chemical analysis”. VCH Publishers, 1998.
- J. Bermúdez Polonio: "Métodos de difracción de rayos X. Principios y aplicaciones". Editorial Pirámide, 1981.
- C. Hammond: "The basics of Crystallography and Diffraction", 4ª Edición. International Union of Crystallography, Oxford University Press, 2015.
- B. D. Cullity S.R. Stock “Elements of X-Ray Diffraction” 3ª Edición. Prentice Hall 2014
- C. Giacovazzo, editor “Fundamentals of Crystallography” 3ª Edición. International Union of Crystallography, Oxford University Press, 2011.

Ademais, recomendaranse para cada tema textos complementarios (artigos científicos, páxinas web, textos específicos) no momento de impartición da materia.

* Competencias básicas e xerais.

CG2 - Identificar información da literatura científica utilizando os canais apropiados e integrar esta información para propoñer e contextualizar un tema de investigación.
CG5 - Utilizar terminoloxía científica en lingua inglesa para argumentar os resultados experimentais no contexto da profesión química.
CG6 - Aplicar correctamente as novas tecnoloxías de captación e organización de información para solucionar problemas na actividade profesional.
CB7 - Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en entornos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo.
CB8 - Que os estudantes sexan capaces de integrar coñecementos e enfrontarse á complexidade de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúa reflexións sobre as responsabilidades sociais e éticas vencelladas á aplicación dos seus coñecementos e xuízos
CB10 - Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun xeito que será en grande medida autodirixido ou autónomo.

* Competencias transversais.

CT1 - Elaborar, escribir e defender publicamente informes de carácter científico e técnico.
CT2 - Traballar en equipo e adaptarse a equipos multidisciplinarios.
CT3 - Traballar con autonomía e eficiencia na práctica diaria da investigación ou da actividade profesional.
CT4 - Apreciar o valor da calidade e a mellora continua, actuando con rigor, responsabilidade e ética profesional.

* Competencias específicas.

CE1 - Definir conceptos, principios, teorías e feitos especializados das diferentes áreas da Química.
CE2 - Propoñer alternativas para a resolución de problemas químicos complexos das diferentes especialidades químicas.
CE3 - Aplicar os materiais e as biomoléculas en campos innovadores da industria e enxeñaría química.
CE4 - Innovar nos métodos de síntese e análise química relacionados coas diferentes áreas da Química.
CE9 - Valorar, promover e practicar a innovación e o emprendemento na industria e na investigación química.
CE7 - Operar con instrumentación avanzada para a análise química e a determinación estrutural.

En xeral, usaranse os seguintes tipos de metodoloxías docentes:
MD1. Clases presenciais teóricas. Clases expositivas (utilización de encerado, ordenador, canón), complementadas coas ferramentas propias da docencia virtual.
MD2. Prácticas realizadas na aula de informática.
MD4. Resolución de exercicios prácticos (problemas, cuestións tipo test, interpretación e procesamento da información, avaliación de publicacións científicas, etc.)
MD5. Titorías individuais ou en grupo reducido.
MD8. Utilización de programas informáticos especializados e internet. Soporte docente on-line (Campus Virtual).
MD11. Realización das diferentes probas para a verificación da obtención tanto de coñecementos teóricos como prácticos e a adquisición de habilidades e actitudes

Estas metodoloxías serán implementadas na materia de diferentes maneiras:
*A docencia expositiva e interactiva será fundamentalmente de carácter presencial, aínda que de forma excepcional e xustificada a docencia telemática (usando Microsoft TEAMS) poderá combinarse coa presencial ata un máximo do 10%.
*As titorías poderán realizaranse parcialmente de forma telemática (Campus Virtual ou Microsoft TEAMS)
*As probas finais serán presenciais.

* Consideracións xerais
A avaliación desta materia farase mediante avaliación continua e a realización dun exame final.
Para o exame de 2ª oportunidade poderá esixirse a entrega de materiais para a parte de avaliación continua.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións

* Criterios de avaliación
SISTEMA DE AVALIACIÓN; PONDERACIÓN
Exame final: 55%
Avaliación continua: 45%

A avaliación continua (N1) terá un peso do 45% na cualificación da materia e constará de dúas partes ben diferenciadas: 20% técnicas computacionais e 25% resto de avaliación continua.
A avaliación continua será fundamentalmente telemática (Campus Virtual ou Microsoft TEAMS). Consistirá en entregas no Campus Virtual de problemas e casos prácticos (35%), na avaliación do estudante mediante preguntas e cuestionarios durante o curso (5%) e na exposición oral (traballos, informes, problemas e casos prácticos) (5%).
O exame final (N2) terá un peso do 55% e versará sobre a totalidade dos contidos da materia.
A cualificación do alumno obterase como resultado de aplicar a fórmula seguinte:
Cualificación final= 0.45 x N1 + 0.55 x N2
Sendo N1 a nota numérica correspondente á avaliación continua (escala 0-10) e N2 a nota numérica do exame final (escala 0-10).
En todo caso, para aprobar a materia, será requisito imprescindible alcanzar unha cualificación final mínima de 5,0 (escala 0-10).

ACTIVIDADE FORMATIVA HORAS PRESENCIALIDADE
Clases presenciais teóricas: 12h - 100%
Seminarios: 4h - 100%
Traballo experimental (análise de datos): 5h - 100%
Titorías programadas: 2h - 100%
Clases prácticas na aula de informática: 4h - 100%
Preparación de probas e traballos dirixidos 20h - 0%
Estudo persoal do alumno: 28h - 0%

Total horas = 75h

O alumno debe repasar os conceptos teóricos introducidos nos distintos temas utilizando a bibliografía recomendada. O grao de acerto na resolución dos exercicios propostos proporciona unha medida da preparación do alumno para afrontar o exame final da materia. Aqueles alumnos que atopen dificultades importantes á hora de traballar as actividades propostas deben contactar nas horas de titoría do profesor, co obxectivo de que este poida analizar o problema e axudar a resolver esas dificultades.