Química física I
GUÍA DOCENTE Curso 2026-27
| |  | This is an English Friendly course. It is taught in Spanish, but offers support and mentoring in English.
Students also have the posibility to take exams in English upon request. | |
| Titulación: | Grado en Química | 702G |
| Asignatura: | Química física I | 427 |
| Materia: | Química Física |
| Módulo: | Fundamental |
| Modalidad de enseñanza de la titulación: | Presencial | Carácter: | Obligatoria |
| Curso: | 2 | Créditos ECTS: | 12,00 | Duración: | Anual |
| Horas presenciales: | 120,00 | Horas estimadas de trabajo autónomo: | 180,00 |
| Idiomas en que se imparte la asignatura: | Español |
| Idiomas del material de lectura o audiovisual: | Inglés, Español |
Departamentos responsables de la docencia
| QUÍMICA | R112 |
| Dirección: | C/ Madre de Dios, 53 | Código postal: | 26006 |
| Localidad: | Logroño | Provincia: | La Rioja |
| Teléfono: | 941299620 | Fax: | 941299621 | Correo electrónico: | dpto.dq@unirioja.es |
Profesorado previsto
| Profesor: | Jiménez Grávalos, Fernando | Responsable de la asignatura |
| Teléfono: | 941299641 | Correo electrónico: | fernando.jimenez@unirioja.es |
| Despacho: | 1205 | Edificio: | CENTRO CIENTÍFICO TECNOLÓGICO | Tutorías: | Consultar |
| Profesor: | Enriquez Palma, Pedro Alberto |
| Teléfono: | 941299638 | Correo electrónico: | pedro.enriquez@unirioja.es |
| Despacho: | 1202 | Edificio: | CENTRO CIENTÍFICO TECNOLÓGICO | Tutorías: | Consultar |
| Profesor: | Millán Moneo, Judith |
| Teléfono: | 941299640 | Correo electrónico: | judith.millan@unirioja.es |
| Despacho: | 1204 | Edificio: | CENTRO CIENTÍFICO TECNOLÓGICO | Tutorías: | Consultar |
Descripción de los contenidos
- Conceptos fundamentales en Termodinámica Química.
- Equilibrios heterogéneos en sistemas de un componente.
- Disoluciones binarias no electrolíticas.
- Estudio termodinámico del equilibrio químico.
- Formalismo de la Mecánica Cuántica.
- Aplicación de la Mecánica Cuántica a sistemas sencillos de interés químico.
- Átomo de hidrógeno y átomos hidrogenoides.
- Métodos aproximados en Mecánica Cuántica.
- Átomos polielectrónicos.
- El enlace químico y la estructura molecular
- Conceptos fundamentales en Termodinámica Estadística.
- Aplicaciones de la Termodinámica Estadística a la determinación de magnitudes termodinámicas de sistemas químicos sencillos.
Se realizarán prácticas de laboratorio y aula informática que incluyen:
- Experimentación en Termodinámica Química.
- Utilización de la Química Computacional para el estudio de sistemas moleculares y biomoleculares simples.
Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura
Recomendados para poder superar la asignatura.
Se aconseja conocer Química, Complementos de Química y Matemáticas, que se cursan en 1º curso del grado en Química.
Asignaturas que proporcionan los conocimientos y competencias:
- Complementos de química
- Química
Contexto
En esta asignatura se estudian los principios físicos fundamentales que gobiernan las propiedades y el comportamiento de los sistemas químicos. Consta de tres bloques: Termodinámica Química, Mecánica Quántica y Termodinámica Estadística.
El objetivo del bloque de Termodinámica Química es adquirir los conocimientos teóricos y prácticos necesarios para comprender y analizar cuantitativamente el comportamiento macroscópico de la materia. De esta manera, se podrán establecer las condiciones de evolución espontánea de los procesos físicos y químicos, los intercambios de energía involucrados, las condiciones en las que se alcanza el equilibrio y los factores que lo modifican.
En el bloque correspondiente a Mecánica Cuántica se pretende que el estudiante del Grado en Química se introduzca en este disciplina mediante la presentación de los fundamentos de la Mecánica Cuántica y su aplicación a diversos sistemas de interés químico. Se da especial relevancia a las aplicaciones computacionales de la Química Cuántica, mediante la propuesta de varias sesiones de talleres computacionales.
En el bloque correspondiente a Termodinámica Estadística se pretende que el estudiante conozca los conceptos fundamentales de esta disciplina y su aplicación para el cálculo de diversas magnitudes termodinámicas en sistemas químicos sencillos. En última instancia, se pretende que el estudiante entienda que existe la posibilidad de analizar las propiedades termodinámicas de un sistema mediante un enfoque estadístico, análisis que permite hacer las mismas predicciones que el realizado desde un punto de vista fenomenológico.
Los conocimientos adquiridos en esta asignatura deben servir, asimismo, para abordar el estudio de otras asignaturas incluidas en el Plan de Estudios, para cuyo desarrollo y comprensión es necesario conocer la estructura formal y la metodología contenidas en esta asignatura.
Competencias
Competencias generales
- CGIT01: Ser capaz de analizar y sintetizar información.
- CGIT02: Mostrar capacidad de organización y planificación.
- CGIT03: Comunicar información de manera oral y escrita.
- CGIT04: Comprender textos escritos en una segunda lengua relacionados con la propia especialidad.
- CGIT05: Usar las tecnologías de información y comunicación.
- CGIT06: Resolver problemas.
- CGIP01: Trabajar en equipo.
- CGIP03: Adquirir y aplicar el compromiso ético.
- CGIP04: Razonar de manera crítica.
- CGS02: Realizar un aprendizaje autónomo.
Competencias específicas
Resultados del aprendizaje
- Conocer el formalismo y los métodos de la Termodinámica del Equilibrio.
- Aplicar la Termodinámica al estudio de problemas de interés químico.
- Abordar y resolver problemas numéricos relacionados con la Termodinámica Química.
- Realizar experiencias en el laboratorio aplicando los fundamentos de la Termodinámica Química a sistemas de interés para el químico.
- Conocer los postulados de la Mecánica Cuántica y sus consecuencias.
- Conocer y manejar los operadores necesarios para la aplicación de la Mecánica Cuántica.
- Aplicar la Mecánica Cuántica en la resolución de sistemas de interés para el químico desde los sistemas más elementales a sistemas más complejos.
- Utilizar herramientas informáticas para la resolución de sistemas moleculares y biomoleculares simples mediante la aplicación de la Mecánica Cuántica.
- Conocer los fundamentos de la Termodinámica Estadística.
- Aplicar la Termodinámica Estadística a sistemas de interés para el químico.
- Utilizar herramientas informáticas para la aplicación de la Termodinámica Estadística en sistemas de tamaño reducido así como para simular sistemas moleculares de dimensiones representativas de la realidad.
Objetivos de desarrollo sostenible
Temario
PROGRAMA DE TEORÍA
- TERMODINÁMICA QUÍMICA
- Tema 1. Conceptos fundamentales en Termodinámica Química
- Conceptos fundamentales en Termodinámica
- Primer y Segundo Principio de Termodinámica
- Funciones de Gibbs y Helmhotz: Predicción del estado de equilibrio o evolución espontánea de un sistema termodinámico
- Relaciones termodinámicas para un sistema en equilibrio
- Potencial químico
- Tema 2. Equilibrios heterogéneos en sistemas de un componente
- Conceptos fundamentales: Fases. Componentes. Grados de libertad o varianza
- Regla de las fases
- Transiciones de primer orden: Ecuación de Clapeyron. Vaporización, fusión, sublimación y transiciones sólido-sólido
- Diagrama de fases. Estudio de varios sistemas representativos
- Equilibrio líquido - vapor en sustancias puras: Presión de vapor y temperatura. Ecuación de Clapeyron-Clausius y aplicaciones de la misma
- Tema 3. Disoluciones binarias no electrolíticas
- Mezclas binarias líquidas ideales. Definición y características. Estudio de la solubilidad de gases y sólidos en líquidos
- Soluciones diluidas ideales no electrolíticas. Distribución de un soluto entre dos disolventes inmiscibles. Propiedades coligativas de las disoluciones
- Soluciones reales no electrolíticas. Definición de actividad y diversas clases de coeficientes de actividad
- Equilibrio líquido-vapor en sistemas binarios. Destilación
- Tema 4. Estudio termodinámico del equilibrio químico.
- Constante de equilibrio y distintas formas de expresarla
- Efecto de las variables externas sobre la posición de equilibrio de un sistema reaccionante
- Variación de la constante de equilibrio con la temperatura
- QUÍMICA CUÁNTICA
- Tema 5. Fundamentos de la Mecánica Cuántica
- Introducción histórica
- Fundamentos matemáticos
- Postulados de la Mecánica Cuántica
- Principio de indeterminación de Heisenberg
- Tema 6. Aplicación de la Mecánica Cuántica a sistemas sencillos de interés químico
- La partícula en una caja monodimensional
- La partícula en una caja bidimensional y tridimensional
- Oscilador armónico monodimensional
- Tema 7. Momento angular
- El momento angular en Mecánica Clásica
- Operadores de momento angular en Mecánica Cuántica
- El rotor rígido de dos partículas
- Armónicos esféricos
- Operadores ascendente y descendente del momento angular
- Tema 8. Átomo de hidrógeno y átomos hidrogenoides
- Ecuación de Schrödinger para un átomo o ion hidrogenoide
- Orbitales hidrogenoides
- Unidades atómicas
- Espín electrónico
- Interacción espín-órbita
- Tema 9. Métodos aproximados en Mecánica Cuántica
- Método variacional
- Método de perturbaciones
- Tema 10. Átomos polielectrónicos
- Método del campo autoconsistente de Hartree
- Principio de exclusión de Pauli
- Determinantes de Slater
- Operadores de momento angular en átomos polielectrónicos
- Adición de momentos angulares. Términos espectrales
- Efecto Zeeman
- Tema 11. Enlace químico y estructura molecular
- Aproximación de Born-Oppenheimer
- La molécula-ion H2+
- La molécula de H2
- Método de orbitales moleculares
- Metodo de enlaces de valencia
- Moléculas diatómicas homo y heteronucleares
- Moléculas poliatómicas
- TERMODINÁMICA ESTADÍSTICA
- Tema 12. Conceptos fundamentales en Termodinámica Estadística
- Necesidad de la Termodinámica Estadística
- Conceptos fundamentales en Termodinámica Estadística
- Ley de distribución de Boltzmann
- Tema 13. Aplicaciones de la Termodinámica Estadística a la determinación de magnitudes de sistemas químicos sencillos
- La función de partición
- Formulación estadística de las propiedades termodinámicas
- Factorización de la función de partición
- Cálculo de la función de partición traslacional
- Cálculo de la función de partición nuclear
- Cálculo de la función de partición electrónica
- Cálculo de la función de partición vibracional
- Cálculo de la función de partición rotacional
PROGRAMA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO Y AULA INFORMÁTICA
- Experimentación en Termodinámica Química
- Utilización de la Química Computacional para el estudio de sistemas moleculares y biomoleculares simples
Bibliografía
| Tipo: | Título |
| Básica | Levine, I. N. (2004). Fisicoquímica. (5.ª ed.). McGraw-Hill Absys |
| Básica | Engel, T.; Reid, P. (2006). Química Física. Pearson Educación Absys |
| Básica | Atkins, P. W.; de Paula, J. (2008). Química Física. (8.ª ed.). Panamericana Absys |
| Básica | Bertrán, J.; Núñez, J. (2002). Química Física I. Ariel Absys |
| Básica | Rodríguez Renuncio, J. A.; Ruiz Sánchez, J. J.; Urieta Navarro, J. S. (2000). Termodinámica Química. Síntesis Absys |
| Básica | Bertrán, J.; Branchadell, V.; Moreno, M.; Sodupe, M. (2002). Química Cuántica. Síntesis Absys |
| Complementaria | Levine, I. N. (2001). Química Cuántica. (5.ª ed.). Prentice Hall Absys |
| Complementaria | Atkins, P.; Friedman, R. (2011). Molecular Quantum Mechanics. (5th ed.). Oxford Absys |
| Complementaria | McQuarrie, D. A. (2008). Quantum Chemistry. (2nd ed.). University Science Books Absys |
| Recursos en Internet |
Secciones de Química Física de la Chemistry Library (LibreTexts project). |
Metodología
Modalidades organizativas
Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Estudio y trabajo en grupo
Estudio y trabajo autónomo individual
Métodos de enseñanza
Método expositivo - Lección magistral
Estudio de casos
Resolución de ejercicios y problemas
Organización
| Actividades presenciales | Tamaño de grupo | Horas |
| Clases teóricas | Grande | 68,00 |
| Seminarios y talleres | Reducido | 32,00 |
| Clases prácticas de aula informática (asistencia obligatoria) | Informática | 10,00 |
| Clases prácticas de laboratorio (asistencia obligatoria) | Laboratorio | 10,00 |
| Total de horas presenciales | 120,00 |
| Trabajo autónomo del estudiante | Horas |
| Estudio autónomo individual o en grupo | 85,00 |
| Preparación de las prácticas y elaboración de cuaderno de prácticas | 10,00 |
| Resolución individual de ejercicios, cuestiones u otros trabajos, actividades en biblioteca o similar | 80,00 |
| Resolución de ejercicios, cuestiones, trabajos de simulación u otros trabajos mediante actividades en aula informática | 5,00 |
| Total de horas de trabajo autónomo | 180,00 |
Evaluación
| Sistema de evaluación | Recuperable | No Recup. |
| Pruebas escritas | 70% | |
| Informes y memorias de prácticas | | 20% |
| Técnicas de observación | | 10% |
| Total | 100% |
Comentarios
Exámenes escritos:
- Primer examen parcial: al finalizar el primer semestre. Liberará materia si la nota obtenida alcanza el 5 sobre 10.
- Segundo examen parcial: en última semana del segundo semestre. Liberará materia si la nota obtenida alcanza el 5 sobre 10.
- Examen final: 1.er, 2.º parcial o ambos.
- Los parciales liberados se mantienen durante las dos convocatorias del curso.
Observaciones:
- La evaluación continua (30 %) se realizará mediante informes y memorias de prácticas de laboratorio (10 %), informes y memorias de prácticas de aula informática (10 %), técnicas de observación en laboratorio (5 %) y técnicas de observación en aula informática (5 %). En técnicas de observación se evaluará la asistencia y realización de las prácticas de laboratorio y de aula informática.
- El material didáctico (bibliografía, ejercicios, cuestiones, actividades...) se encontrará disponible en el aula virtual para todos los alumnos matriculados en esta asignatura.
Criterios críticos para superar la asignatura
Para superar la asignatura será necesario:
- Obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en técnicas de observación.
- Obtener un mínimo de 4,5 puntos sobre 10 en cada bloque semestral del examen final.
- En caso de no superar alguno de los criterios críticos de la asignatura, la calificación final obtenida no será superior al 4 sobre 10.
Versión: 29/05/2026 11:52:14 - G 2026-27 - 702G - 427 - Impresión: 08/08/2026 18:19:12
