Pla docent de l'assignatura
Català English Tanca

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Química de Sistemes Aquàtics

Codi de l'assignatura: 361522

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Jose Francisco Garcia Martinez

Departament: Departament d'Enginyeria Química i Química Analítica

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Recursos en línia per millorar les competències comunicatives en el discurs científic

 

Cuina lingüística per a químics: www.ub.edu/sl/facultat/quimica/ Vocabulari de química: www.ub.edu/ubterm/obra/quimica/ Vocabulari d’enginyeria química: www.ub.edu/ubterm/obra/enginyeria-quimica/

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

50

	-  Teoria	Presencial i no presencial		30
	-  Pràctiques de problemes	Presencial i no presencial		14
	-  Pràctiques d'ordinadors	Presencial i no presencial		6

Treball tutelat/dirigit

40

Aprenentatge autònom

60

Objectius d'aprenentatge

Referits a coneixements • Conèixer els principals processos químics que tenen lloc a les aigües naturals (reaccions iòniques d’àcid-base, complexació, precipitació i oxidació reducció), i la relació que tenen amb la composició i les propietats d’aquestes aigües.   • Conèixer els fonaments dels processos que intervenen en els fenòmens de bescanvi de matèria entre les masses d’aigua i l’atmosfera i els sòlids.   • Reconèixer la importància dels equilibris concurrents per determinar la composició química dels sistemes aquàtics naturals.   Referits a habilitats, destreses • Saber plantejar els equilibris químics que tenen lloc en un sistema senzill.   • Saber obtenir diagrames representatius de l’equilibri químic a partir de les eines treballades a classe.   • Saber interpretar el significat químic de diagrames de distribució d’espècies, logarítmics de concentració i de zones de predomini.   • Saber calcular la concentració de les espècies en equilibri en sistemes senzills.   • Predir l’evolució de l’equilibri químic amb els canvis de concentració, pH i de potencial redox.   • Resoldre problemes d’equilibri químic en medi aquós que impliquin l’ús de les habilitats descrites prèviament.   Referits a actituds, valors i normes • Fer de manera acurada els treballs encomanats.   • Assumir la necessitat de dur a terme el treball autònom de manera continuada.   • Adquirir consciència dels processos químics que es produeixen als sistemes aquàtics naturals i de la importància que tenen en relació amb la qualitat de les aigües en particular i del medi ambient en general.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció. L’aigua en el medi ambient: el cicle hidrològic. Propietats fisicoquímiques de l’aigua. Composició química de les masses d’aigua naturals. Processos químics en els sistemes aquàtics

2. Àcids i bases. Autoprotòlisi de l’aigua. Definició i escala de pH. Força d’àcids i bases. Distribució d’espècies en funció del pH. Càlcul del pH. Reaccions de neutralització. Intensitat i capacitat reguladores

*  Àcids i bases. Autoprotòlisi de l’aigua. Definició i escala de pH. Força d’àcids i bases. Distribució d’espècies en funció del pH. Càlcul del pH. Reaccions de neutralització. Intensitat i capacitat reguladores. Estudi de casos

3. Interaccions aigua-atmosfera: solubilitat dels gasos. El diòxid de carboni a l’aigua. Acidesa i alcalinitat. Boires i aerosols. Pluja àcida. Volatilitat de les substàncies orgàniques

*  Interaccions aigua-atmosfera: solubilitat dels gasos. El diòxid de carboni a l’aigua. Acidesa i alcalinitat. Boires i aerosols. Pluja àcida. Volatilitat de les substàncies orgàniques. Estudi de casos

4. Complexació. Estructura i formació dels complexos. Quelats. Estabilitat dels complexos. Influència del pH. Complexació per lligands d’interès ambiental. Especiació química. Elements traça als sistemes aquàtics. Biodisponibilitat i toxicitat

*  Complexació. Estructura i formació dels complexos. Quelats. Estabilitat dels complexos. Influència del pH. Complexació per lligands d’interès ambiental. Especiació química. Elements traça als sistemes aquàtics. Biodisponibilitat i toxicitat. Estudi de casos
 

5. Interaccions aigua - fases sòlides. Dissolució i precipitació. Hidròlisi de metalls. Òxids i hidròxids. Carbonats. Sulfurs i fosfats. Col·loides. Formació d’agregats. Interaccions a la interfície sòlid-líquid: adsorció i bescanvi iònic. Sediments

*  Interaccions aigua - fases sòlides. Dissolució i precipitació. Hidròlisi de metalls. Òxids i hidròxids. Carbonats. Sulfurs i fosfats. Col·loides. Formació d’agregats. Interaccions a la interfície sòlid-líquid: adsorció i bescanvi iònic. Sediments. Estudi de casos
 

6. Oxidació reducció. Potencial redox. Equació de Nernst i equilibri químic. Potencial redox en els sistemes naturals, mesura i càlcul. Diagrames potencial - pH. Condicions redox dels sistemes aquàtics naturals

*  Oxidació reducció. Potencial redox. Equació de Nernst i equilibri químic. Potencial redox en els sistemes naturals, mesura i càlcul. Diagrames potencial - pH. Condicions redox dels sistemes aquàtics naturals. Estudi de casos
 

7. Regulació de la composició química de les aigües naturals. La contaminació química de les aigües naturals

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Les classes magistrals són el canal bàsic de transmissió de coneixements de l’assignatura. El professor hi presenta i hi desenvolupa els diversos temes del programa, per a la qual cosa pot fer servir transparències, presentacions amb ordinador, etc. També es fan classes de problemes, en forma de classe semimagistral amb participació activa de l’alumnat. En aquestes sessions es resolen exercicis, qüestions i problemes de cadascun dels temes. A final de curs es dediquen tres sessions d’ordinador a treballar eines de càlcul que ajuden a resoldre problemes d’equilibri químic. Una part del treball és tutelat. D’aquesta manera l’alumne, seguint les indicacions del professor, ha de dur a terme treballs puntuals o tasques determinades, com ara la resolució de problemes i exercicis que el professor controla i avalua. Per a aquest treball tutelat es fa servir el Campus Virtual de la UB com a eina de suport. En darrer terme, el treball autònom és el que permet a l’estudiant assolir bona part de les competències conceptuals de l’assignatura, ja que exercita l’habilitat en la resolució d’exercicis i problemes. Els continguts, activitats i metodologies proposats es poden modificar en funció de les indicacions de les autoritats sanitàries.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

D’acord amb la normativa vigent de la Universitat de Barcelona, com a norma general l’avaluació és continuada. En cas que un estudiant manifesti que no pot complir els requisits de l’avaluació continuada, té dret a l’avaluació única.   Avaluació continuada • Exercicis de la carpeta docent del Campus Virtual (valoració: 30 %). • Dues proves de síntesi al final del semestre (valoració: 35 % cadascuna). Al llarg del semestre es van publicant diversos exercicis i problemes a la carpeta docent que pretenen ser una eina d’autoaprenentatge i de control per a l’alumne. L’avaluació proposada es pot modificar en funció de les indicacions de les autoritats sanitàries.   Avaluació única • Prova de síntesi al final del semestre (valoració: 100 %). Les dates hàbils per demanar aquest tipus d’avaluació les fixa la Facultat i són les mateixes per a totes les assignatures i tots els ensenyaments. Hi ha un únic model de document i, si es fa, la petició és definitiva i irreversible.

Fonts d'informació bàsica

Consulteu la disponibilitat a CERCABIB

Llibre

HOWARD, A.G. Aquatic environmental chemistry. Oxford [etc.] : Oxford University Press, 1998. (Oxford chemistry primers ; 57)  

Llibre amb la informació bàsica de l’assignatura, encara que els continguts d’alguns temes s’han d’ampliar amb l’ajuda d’altres llibres.

STUMM, W.; MORGAN, J.J. Aquatic chemistry : chemical equilibria and rates in natural waters. 3rd ed. New York [etc.] : Wiley, 1996. (Environmental science and technology)  

Llibre molt especialitzat en què es pot trobar tota la informació referida a l’assignatura, tot i que es tracta d’una manera més completa que el nivell exigit.

MOREL, F.M.M.; HERING, J.G. Principles and applications of aquatic chemistry. New York [etc.] : Wiley, 1993  

Llibre per poder ampliar els temes del text bàsic.

EVANGELOU, V.P. Environmental soil and water chemistry : principles and applications. New York : John Wiley & Sons, 1998  

Llibre per poder ampliar els temes del text bàsic.

BAIRD, C. Química ambiental. 2a ed. Barcelona : Reverté, 2014  

Llibre bàsic en castellà que pot ajudar per a conceptes fonamentals, però que requereix ampliació en altres fonts per assolir el nivell del curs.

Pàgina web

Campus Virtual UB