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Métodos electroquímicos
Curso 2017/18
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Métodos electroquímicos CÓDIGO: 325561104
- Centro: Facultad de Ciencias
- Titulación: Máster en Química
- Plan de Estudios: 2013 (publicado en 29-04-2014)
- Rama de conocimiento: Ciencias
- Itinerario/Intensificación:
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Química Física
- Curso: 1
- Carácter: Obligatoria
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 3.0
- Horario: http://www.ull.es/view/master/mquimica/Horarios/es
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Castellano e Inglés (0,15 ECTS en Inglés)


2. Requisitos para cursar la asignatura
Ninguno


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: MANUEL JOSE BARRERA NIEBLA
- Grupo: Único
- Departamento: Química
- Área de conocimiento: Química Física
- Lugar Tutoría: Despacho entrada-izquierda en la U.D. de Química Física (Departamento de Química) en Farmacia
- Horario Tutoría: Lunes, martes, miércoles y jueves de 13:30 a 15:00 horas
- Teléfono (despacho/tutoría): 922318467
- Correo electrónico: mbarnie@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es


4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
- Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Química Avanzada
- Perfil profesional:


5. Competencias
Básica
[CB07] Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
[CB10] Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
Específica
[CE01] Aplicar las técnicas instrumentales más adecuadas para la identificación, cuantificación, separación, caracterización y determinación estructural
[CE15] Elaborar una memoria clara y concisa de los resultados de su trabajo y de las conclusiones obtenidas
General
[CG01] Tener habilidad en el empleo de las principales fuentes de información y documentación, incluyendo el manejo de bases de datos e internet


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Tema 1.
Introducción a la Electroquímica. Termodinámica y Cinética Electroquímicas. Estructura de la doble capa eléctrica: principales modelos. Instrumentación electroquímica.
Tema 2.
Transporte iónico: tipos de flujos. Difusión iónica en presencia de “electrolitos de fondo”. Análisis de “i”; gradiente de concentración junto al electrodo; corriente límite. La variable tiempo en los procesos de transporte. Segunda ley de Fick.
Tema 3.
Características de los procesos electródicos reversibles. Condiciones iniciales y límites. Solución general de procesos controlados por difusión plana. Transformadas de Laplace. Método potenciostático: Aplicación de las curvas i-E.
Tema 4.
Método galvanostático. Solución para i = cte. Expresión y análisis de la curva cronopotenciométrica: potencial de semi-onda; tiempo de transición; Aplicaciones analíticas.
Tema 5.
Métodos de potencial controlado o métodos voltamétricos: tipos usuales de dependencias E=f (t). Voltametría de variación lineal. Curvas i-E; aproximaciones; corriente y potencial de pico.
Tema 6.
Procesos irreversibles: consideraciones sobre la cinética de la reacción de transferencia electrónica. Tratamiento del paso de corriente según el método del “estado activado”. Coeficiente de transferencia. Expresión y análisis de “i”. Constantes específicas de velocidad. Ecuación de Butler-Volmer y su análisis.
Tema 7.
Técnicas de corriente alterna. Circuito equivalente de una célula. Interpretación de la impedancia faradaica. Parámetros cinéticos a partir de medidas de impedancia.

Seminario 1: Problemas temas 1, 2 y 3
Seminario 2: Problemas temas 4, 5, 6 y 7

Práctica 1: Potenciostato-Galvanostato. 1a: Métodos Potenciostático-Galvanostático. 1b: Voltametría Lineal y Cíclica. Curvas de Polarización.
Práctica 2: Simulación Electroquímica.
Práctica 3: Metodologías Teóricas de la Ciencia Electroquímica.
Actividades a desarrollar en otro idioma
Toda la bibliografía que se utilice en Clases Teóricas, Seminarios, Tutorías y Prácticas estará en inglés.


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
- Clases magistrales. Se orientan a explicar los aspectos básicos del temario con la finalidad de facilitar la comprensión y aplicación de los procedimientos específicos de la asignatura. En la explicaciones se hará uso de los medios audiovisuales disponibles, principalmente el cañón de proyección, material impreso, etc.
-Resolución de problemas: Permitirán ejercitar, ensayar y poner en práctica los conocimientos previos; para ello, el profesor propondrá y resolverá problemas y ejercicios representativos.
- Prácticas en el laboratorio. Incluyen un seminario de introducción y otro de conclusiones y la realización de las prácticas con el seguimiento y apoyo del profesor. En las prácticas se aprenderá el manejo del conjunto instrumental Potenciostato-Galvanostato-Ordenador. Se analizarán los resultados obtenidos y se presentará un informe detallado.
-Prácticas en aula de informática. El profesor explicará softwares comerciales para realizar simulaciones de experimentos electroquímicos. Se debe subrayar que dichas simulaciones será de mucha utilidad en el proceso de aprender conceptos dentro de la Ciencia Electroquímica. En estas prácticas también se aprenderán los protocolos sistemáticos de las metodologías matemáticas de la Ciencia Electroquímica. El alumno, en tiempo de trabajo personal, realizará ejercicios seleccionados por el profesor con el objetivo de profundizar en el conocimiento de los mismos.
- Seminarios. Serán actividades monográficas supervisadas con participación compartida (profesores y estudiantes). La finalidad es construir conocimiento a través de la interacción y la actividad de los estudiantes. Se trabajarán sobre diferentes aspectos: planteamiento y resolución de casos, resolución de problemas por parte de los alumnos, puesta en común sobre un tema, profundización sobre un tema.
- Tutorías se considerarán periodos de instrucción y/o orientación realizados por el profesor con el objetivo de revisar y discutir los materiales y temas presentados en las clases, seminarios, lecturas, realización de trabajos.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante
Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total Horas Relación con competencias
Clases teóricas  14.00      14  [CB07], [CB10], [CG01]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)  10.00      10  [CB07], [CB10], [CG01], [CE01], [CE15]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias  4.00      4  [CB07], [CB10], [CG01], [CE01], [CE15]
Asistencia a tutorías  2.00      2  [CG01], [CE01], [CE15]
Estudio autónomo     18.00   18  [CB10], [CE15]
Preparación de seminarios, elaboración de memorias y/o informes de las prácticas realizadas, resolución de ejercicios que le haya entregado el profesor, preparación de debates, preparación de exposición oral, lecturas recomendadas, búsquedas bibliográfica     27.00   27  [CE15]
Total horas  30   45   75 
Total ECTS  3 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica
- Oldham, Keith B.; Myland, Janice C.; "Fundamentals of Electrochemical Science", Academic Press, 1994.

- Oldham, Keith B.; Myland, Janice C.; Bond, Alan M.; "Electrochemical Science and Technology. Fundamentals and     Applications, John Wiley & Sons, 2013.

- Bard, Allen J.; Faulkner, Larry R.;  "Electrochemical Methods. Fundamentals and Applications", John Wiley&Sons, 2001.

Bibliografía complementaria
-  Compton, Richard; Banks,  Craig E.; " Understanding Voltammetry",  World Scientific, 2009.


9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
El proceso de aprendizaje de los alumnos en la convocatoria de enero será evaluado mediante evaluación continua, donde se considerará la asistencia y la participación en las diferentes actividades de la asignatura , las tareas marcadas, las exposiciones orales de trabajos, la evaluación a través de cuestionarios on line o presenciales de cada uno de los temas vistos en clase así como de la comprensión de los procedimientos que se realizarán en el laboratorio, la actitud y el método de trabajo durante las prácticas, y los informes de las prácticas realizadas.
El alumnado que no pueda desarrollar normalmente las actividades previstas en la evaluación continua, tendrá que realizar una prueba final teórica-práctica en enero sobre todos los contenidos de la asignatura, que tendrá lugar en el periodo recogido en el calendario académico, para poder superar la asignatura.
En el resto de las convocatorias se realizará un examen teórico-práctico sobre los contenidos de la asignatura y su calificación final será la correspondiente a dicho examen. En el supuesto de que se hubiesen superado con anterioridad, la calificación de las prácticas de laboratorio obtenida en la evaluación continua se tendrá en cuenta en la evaluación final.

Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Trabajos y proyectos  [CB07], [CB10], [CG01], [CE01], [CE15]   SE2 – Evaluación continua: Evaluación de los trabajos, proyectos y ejercicios realizados a propuesta del profesor. Se valorará la presentación; la capacidad de análisis y síntesis; la capacidad de organización y planificación; los resultados, discusión e interpretación de los resultados y el razonamiento crítico.   40% 
Informes memorias de prácticas  [CB07], [CB10], [CG01], [CE01], [CE15]   SE7 - Evaluación de las actividades no presenciales relacionadas con las clases de laboratorio: memorias y/o informes de las prácticas entregados.Se valorará el dominio de los contenidos de la asignatura, la entrega del informe en el plazo establecido, la estructura, originalidad y presentación y la discusión e interpretación de los resultados.   25% 
Técnicas de observación  [CB07], [CB10], [CG01]   SE1 – Evaluación continua: Control de asistencia y participación activa en todas las actividades de la asignatura



 
 5% 
Evaluación del estudiante en las clases de laboratorio  [CB07], [CB10], [CG01], [CE01], [CE15]   SE5 - Evaluación continua del estudiante en las clases de laboratorio.Se valorará la asistencia participativa, la manipulación del material y equipos, organización del trabajo, la comprensión y empleo del guión de prácticas, la realización de cálculos y el trabajo en equipo.   30% 


10. Resultados de Aprendizaje
 Conocer los fundamentos teóricos y experimentales de las distintas Metodologías Electroquímicas.
Manejar con destreza las Técnicas Electroquímicas más utilizadas. Analizar e Interpretar los resultados obtenidos. 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Descripción
 La fecha en que se realizarán la prueba final contemplada en la evaluación continua de la convocatoria de enero y la evaluación única en las diferentes convocatorias se puede consultar en
http://www.ull.es/view/master/mquimica/Calendario_de_examenes/es
Por último, destacar que la distribución de los temas por semana en el cronograma es orientativa, pudiendo sufrir cambios según las necesidades de organización docente. 

Primer Cuatrimestre
SEMANA Temas Actividades de
enseñanza aprendizaje
Horas
de trabajo
presencial
Horas
de trabajo
autónomo
Total
Semana 1:  1, 2 y 3
Práctica2
Práctica3  
 Clases teóricas y seminario.
Se le proponen la respuesta puntual a cuestiones, que deben entregar. Se les da una hoja de problemas que van resolviéndolos y en el seminario tienen que explicar alguno de ellos.
Se les abre un cuestionario en el aula virtual. 
 7.50   11.25   18.75 
Semana 2:  4 y 5 Práctica2
Práctica3  
 Clases teóricas y tutoría.
Se continúan la resolución de problemas.
Se les plantea la realización de un trabajo sobre Simulaciones Voltamétricas. Metodologías Teóricas.  
 7.50   11.25   18.75 
Semana 3:  6 y 7
Práctica2
Práctica3  
 Clases teóricas y seminario.
Simulaciones de curvas de polarización.
Simulaciones de espectros de impedancia. Metodologías Teóricas .
 
 6.00   9.00   15 
Semana 4:  Práctica1   Clases prácticas en el laboratorio.
Elaboración de informes sobre las prácticas. Estos informes serán individuales, en algunas experiencias y en grupo en otras. 
 9.00   6.00   15 
Semana 5:     Entrega de todas las actividades.      7.50   7.5 
Semana 6:              0 
Semana 7:              0 
Semana 8:              0 
Semana 9:              0 
Semana 10:              0 
Semana 11:              0 
Semana 12:              0 
Semana 13:              0 
Semana 14:              0 
Semana 15:              0 
Semanas 16 a 18:              0 
Total horas 30 45 75


Fecha de última modificación: 26-07-2017
Fecha de aprobación: 21-07-2017