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Academic Year/course: 2023/24

446 - Degree in Biotechnology

27110 - Physical Chemistry


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
27110 - Physical Chemistry
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
446 - Degree in Biotechnology
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
First semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

The main objective of this subject is that the student learns the essential concepts and principles of physical chemistry and its application to systems of interest in biotechnology. To this end, students will acquire a solid knowledge base and the skills that will enable them to continue their studies in more specific subjects of the degree and in the exercise of their profession.

These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), so that the acquisition of the learning results of the subject provides training and competence to contribute to some extent to the achievement of goals 3, 4, 5, 7 and 13.

2. Learning results

  • Ability to use tables and graphs of chemical-physical data, as well as the laws or equations of chemistry. Physics with a critical sense, considering its applicability and adequacy to concrete problems. 
  • Knowledge of the factors on which the rate of a chemical reaction depends, its experimental determination and its expression in terms of a kinetic equation. 
  • Knowledge of the fundamental concepts of Thermodynamics and its application within the field of Chemistry and, by extension, Biochemistry and Biotechnology, 
  • Ability to determine the equilibrium position of chemical reactions for given experimental conditions and the manipulation of these experimental conditions to reach pre-set equilibrium positions 
  • Knowledge and rigorous handling of the fundamental concepts of electrolytic solutions and electrochemical systems, the different types of electrodes and galvanic cells as well as their main applications. 
  • Ability to handle instruments and perform chemical-physical measurements within the syllabus of the subject
  • Knowledge of the theoretical basis and importance of Surface Phenomena 

3. Syllabus

Theory:

Topic 1. Chemical kinetics Fundamental concepts. Integrated velocity equations. Reaction mechanisms.

Topic 2. Thermodynamics Fundamental concepts. Chemical potential. Dissolutions. Phase equilibrium. Colligative properties. Chemical equilibrium. 

Topic 3. Electrochemistry. Electrodes. Batteries. Electromotive force. 

Topic 4. Transport phenomena Diffusion. Viscosity. Electrical conductivity. 

Topic 5. Surface phenomena. Interphase. Surface tension. Adsorption.

Practical classes:

  • Study of the acid-catalysed sucrose inversion reaction by polarimetric measurements
  • Study of enzyme inhibition and poisoning of enzymes
  • Absorption spectrum and calculation of dissociation constant for p-methoxyphenol
  • Measurement of the electromotive force of batteries

4. Academic activities

Master classes: 30 hours

Theoretical-practical sessions in which the contents of the subject will be explained

Problems: 15 hours

Laboratory practices: 15 hours

Preparation of reports: 12 hours

Preparation of reports linked to the Learning Portfolio and final project.

Personal study. 75 hours

Assessment tests. 3 hours

5. Assessment system

Throughout the term:

  • E: A written test including theory questions, numerical questions and exercises (85% of the grade, minimum 4 out of 10).
  • S: Continuous activity in class problems and/or assignments in Moodle (5% of the grade).
  • P: Assessment of laboratory work and practical reports(10% of the grade, minimum 5 out of 10).

If the subject has not been passed, the final grade in the transcript (C) will be: C= E (if E<4) or C=P (if P<5)

For those students who have not passed the subject by means of the evaluation described above: 

  • E: A written test including theory questions, numerical questions and exercises (85% of the grade, minimum 4 out of 10).
  • P: Completion of a laboratory practice and the corresponding report (15% of the grade, minimum 5 out of 10).

If the subject has not been passed, the final grade in the transcript (C) will be: C= E (if E<4) or C=P (if P<5)


Curso Académico: 2023/24

446 - Graduado en Biotecnología

27110 - Química física


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
27110 - Química física
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
446 - Graduado en Biotecnología
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Esta asignatura tiene como objetivo principal que el alumno aprenda los conceptos y principios esenciales de la química física y su aplicación a sistemas de interés en biotecnología. Para ello, el alumno adquirirá una sólida base de conocimientos y habilidades que le capacite para continuar los estudios en materias más específicas de la titulación y en el ejercicio de su profesión.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir al logro de los objetivos 3, 4, 5, 7, y 13.

2. Resultados de aprendizaje

  • Capacidad para utilizar tablas y gráficos de datos químico-físicos, así como las leyes o ecuaciones de la Química Física con sentido crítico, considerando su aplicabilidad y adecuación a los problemas concretos. 
  • Conocimiento de los factores de los que depende la velocidad de una reacción química, su determinación experimental y la expresión de la misma en términos de una ecuación cinética. 
  • Conocimiento de los conceptos fundamentales de la Termodinámica y su aplicación dentro del campo de la Química y, por extensión, de la Bioquímica y la Biotecnología. 
  • Capacidad para determinar la posición de equilibrio de reacciones químicas para unas condiciones experimentales dadas y manipulación de esas condiciones experimentales para alcanzar posiciones de equilibrio prefijadas 
  • Conocimiento y manejo con rigor de los conceptos fundamentales de disoluciones electrolíticas y de sistemas electroquímicos, de los diferentes tipos de electrodos y pilas galvánicas así como sus principales aplicaciones. 
  • Capacidad para manejar instrumentos y realizar medidas químico-físicas dentro del temario de la asignatura Conocimiento de la base teórica y de la importancia de los Fenómenos de Superficie 

3. Programa de la asignatura

Teoría

Tema 1. Cinética Química. Conceptos fundamentales. Ecuaciones integradas de velocidad. Mecanismos de reacción.

Tema 2. Termodinámica. Conceptos fundamentales. Potencial químico. Disoluciones. Equilibrios de fase. Propiedades coligativas. Equilibrio químico. 

Tema 3. Electroquímica. Electrodos. Pilas. Fuerza electromotriz. 

Tema 4. Fenómenos de transporte. Difusión. Viscosidad. Conductividad eléctrica. 

Tema 5. Fenómenos de superficie. Interfase. Tensión superficial. Adsorción. 

Prácticas

  • Estudio de la reacción de inversión de la sacarosa catalizada por ácidos mediante medidas polarimétricas 
  • Estudio de la inhibición y envenenamiento de enzimas
  • Espectro de absorción y cálculo de la constante de disociación para el p-metoxifenol
  • Medida de la fuerza electromotriz de pilas

4. Actividades académicas

Clases magistrales: 30 horas

Sesiones teórico-prácticas en las que se explicarán los contenidos de la asignatura

Problemas: 15 horas

Prácticas de laboratorio: 15 horas

Elaboración de informes: 12 horas

Elaboración de los informes ligados al Portafolio de Aprendizaje y proyecto final.

Estudio personal: 75 horas

Pruebas de evaluación: 3 horas

5. Sistema de evaluación

A lo largo del curso:

  • E: Una prueba escrita en la que se incluirán preguntas de teoría, cuestiones y ejercicios numéricos (85% de la nota, mínimo 4 sobre 10).
  • S: Actividad continua en clases de problemas y/o tareas en Moodle (5% de la nota). 
  • P: Evaluación del trabajo de laboratorio e informes de prácticas (10% de la nota, mínimo 5 sobre 10).

Si no se ha superado la asignatura, la calificación final en el acta (C) será: C= E (si E<4) o C=P (si P<5)

Para aquellos alumnos que no hayan superado la asignatura mediante la evaluación descrita anteriormente: 

  • E: Una prueba escrita en la que se incluirán preguntas de teoría, cuestiones y ejercicios numéricos (85% de la nota, mínimo 4 sobre 10).
  • P: Realización de una práctica de laboratorio y el informe correspondiente (15% de la nota, mínimo 5 sobre 10).

Si no se ha superado la asignatura, la calificación final en el acta (C) será: C= E (si E<4) o C=P (si P<5)