SIA. Sistema d'Informació Acadèmica

Esteu accedint a un curs acadèmic que no està actiu. La informació no correspon al curs acadèmic actual.

QU0929 - Química Inorgànica IV

Curs 3 - Semestre 2

Temari

Temari

BLOC 1. Sòlids inorgànics.

Tema 1. Introducció: de les molècules als sòlids infinits. La simetria en els sòlids cristal·lins (2h + 2h de seminari). Dels sòlids moleculars als sòlids amb estructures infinites. La simetria en els sòlids cristal·lins: grups espacials. El subgrup traslacional i la xarxa. Xarxes de Bravais. Simetria de la xarxa i simetria del vidre. Símbols d'Hermann-Mauguin. Maneig de les taules internacionals de cristal·lografia.

Tema 2. Estructura electrònic i enllaç en sòlids (2 hores). Introducció. L'enllaç en els sòlids: teoria de bandes. Diagrama de densitat d'estats. Estructura de bandes en metalls. Conductivitat electrònica. Estructura de bandes en aïllants. Estructura de bandes en semiconductors. Bandes en compostos del bloc d: monòxids de metalls de transició.

Tema 3. El sòlid real: defectes reticulars, no estequiometria i dissolucions sòlides (4 hores). Vidres perfectes i imperfectes. Tipus de defectes. Defectes puntuals. Defectes "clúster" o agregats defectuosos. No estequiometria. Propietats degudes als defectes puntuals: difusió, conductivitat iònica. Electròlits sòlids. Defectes extensos. Defectes composicionals: plans de cisalla cristal·logràfica. Relació dels defectes amb les propietats i reactivitat dels sòlids. Dissolucions sòlides.

Tema 4. Reactivitat en estat sòlid (3 hores + 2 hores de seminari). Introducció als diagrames de fases. Nucleació i creixement. Factors que afecten la velocitat de reacció. Síntesi i disseny de materials. Tendències en la investigació. El mètode ceràmic. Mètodes de síntesi de química  suau.

BLOC 2. Mètodes experimentals per a la determinació de l'estructura dels sòlids inorgànics.

Tema 5. Mètodes de difracció (4 hores + 1 hora de seminari). Fenòmens de dispersió i difracció. Naturalesa i generació de raigs X. Llei de Bragg. Determinació d'una estructura cristal·lina. Mètode de pols: anàlisi qualitativa i quantitativa de reflexions i factor d'estructura. Intensitats corregides: factor de Lorentz i polarització, factor de temperatura. Determinació del grup espacial: extincions sistemàtiques. Difracció d'electrons i neutrons.

BLOC 3. Estudi de les relacions estructura-propietats en sòlids inorgànics.

Tema 6. Estudi de la relació entre estructura i les propietats de sòlids inorgànics (3 hores). Òptiques. Magnètiques. Elèctriques i  mecàniques.

Tema 7. La superfície dels sòlids. Introducció a la catàlisi heterogènia (2 hores). Adsorció física i química de molècules. Reacció entre espècies adsorbides: Etapes elementals. Alguns exemples de processos catalítics heterogenis en la indústria química.

BLOC 4. Laboratori de química inorgànica de l'estat sòlid.

El desenvolupament de les pràctiques s'ha orientat en base a dos principis: en primer lloc, cada equip de treball, compost per dos estudiants, ha de realitzar al llarg de les pràctiques una activitat homogènia com és la caracterització dels materials que sintetitzen; en segon lloc, es trien diverses estructures cristal·lines, potencialment importants per a aplicacions tecnològiques, com a materials a sintetitzar, de les que cada grup triarà una. Els mètodes de síntesi que s'assajaran són el denominat “mètode ceràmic” (reacció sòlid-sòlid) i una via química (coprecipitació o sol-gel, segons els casos).

Per a ajudar a l'elecció de l'estructures cristal·lines i perquè l'estudiantat assumisca perfectament els objectius de les pràctiques, es dediquen unes sessions de seminari prèvies a les sessions pràctiques:

·       El primer seminari es dedica a descriure les estructures i aplicacions dels diversos materials (al principi sessió Laboratori 1).

·       En el segon es donen les pautes necessàries per al maneig dels de les distintes tècniques de caracterització: difracció de raigs X, espectroscòpia UV-Vis-NIR, anàlisi tèrmica, etc.(al principi Laboratori 2)

·       El tercer seminari es dedica a la presentació i comentari específic de la bibliografia que es reparteix a cada grup amb les fitxes ASTM de difracció de raigs X que normalment s'empren per a analitzar els difractogrames de raigs X (al principi Laboratoori 4 o 5 a criteri del professor)

Les sessions de laboratori considerades són:

Laboratori 1: Síntesi del sòlid triat per les vies de síntesis alternatives dissenyades.

Laboratori 2: Processat de les mescles precursores inicials. Seminari pràctic de difracció de raigs X.

Laboratori 3: Caracterització de les mescles precursores inicials.

Laboratori 4: Processat dels materials obtinguts. Seminari pràctic de caracteritzacions específiques (espectroscòpia UV-Vis-NIR per reflectància difusa, microscòpia òptica, espectroscòpia IR, mesura de conductivitat elèctrica, cinètica de fotodegradació sobre substracte específic, mesures magnètiques, …).

Laboratori 5: Caracterització dels materials obtinguts.

Els blocs podràn integrarse en diferents móduls o temes a criteri del professor per ajustar el periode de pràctiques a les demés activitats.

Universitat Jaume I CIF: Q-6250003-H Av. Vicent Sos Baynat, s/n 12071 Castelló de la Plana, Espanya
Tel.: +34 964 72 80 00 Fax: +34 964 72 90 16