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Código:
35800
Profesor/a responsable:
GARCIA GARCIA, AVELINA ANTONIA
Crdts. ECTS:
6,00
Créditos teóricos:
1,60
Créditos prácticos:
0,80
Carga no presencial:
3,60
La Química del Estado Sólido es una asignatura de carácter Obligatorio, dentro de la Materia Estado Sólido, del Módulo Fundamental del Máster de Ciencia de Materiales. La asignatura consta de 6 créditos ECTS (5 teóricos y 1 práctico).
Competencias Generales del Título (CG)
Competencias específicas:>>fundamentales
Sin datos
Conocimiento de los conceptos fundamentales de la Ciencia de Materiales, las propiedades principales de los sólidos y las técnicas principales de caracterización. Establecer relación entre propiedades y estructura.
Estudio de:
- Las principales rutas de síntesis de sólidos, indagando en las consideraciones energéticas y estructurales de sólidos representativos.
- Familias de sólidos inorgánicos con propiedades relevantes y su impacto tecnológico.
Acercamiento a:
- La Química de los Nanomateriales: procedimientos de síntesis y propiedades novedosas que los caracterizan.
Tema 1. Estructuras cristalinas.
Conceptos principales. Revisión de las principales estructuras cristalinas. Determinación de estructuras cristalinas: Difracción de Rayos X, Difracción de Neutrones y Difracción de Electrones.
Tema 2. Enlace en sólidos y propiedades electrónicas.
Breve revisión de los modelos de enlace en sólidos. Enlace metálico. Modelo del electrón libre. Estructura de bandas de energía en los sólidos. Conducción en términos del modelo de bandas: metales, semiconductores y aislantes.
Tema 3. Defectos cristalinos y no estequiometría.
Cristales perfectos e imperfectos. Tipos de defectos. Termodinámica de superficies. Defectos puntuales. Defectos extendidos. No estequiometría.
Tema 4. Difusión
Difusión en sólidos. Mecanismos de difusión. Difusión en sólidos iónicos. Conductividad iónica. Electrolitos sólidos.
Tema 5. Propiedades eléctricas.
Conducción eléctrica en metales. Semiconductores intrínsecos. Semiconductores extrínsecos. Superconductividad. Ejemplos representativos.
Materiales dieléctricos. Ferroelectricidad. Piroelectricidad. Piezoelectricidad. Ejemplos representativos.
Tema 6. Propiedades magnéticas.
Comportamiento de los sólidos en presencia de un campo magnético. Efecto de la temperatura. Comportamiento ferromagnético, ferrimagnético y antiferromagnético. Ejemplos representativos de sólidos con propiedades magnéticas: metales y aleaciones, óxidos de metales de transición, espinelas, ilmenitas y perosvskitas. Magnetorresistencia colosal.
Tema 7. Propiedades ópticas.
Introducción. Interacción de la radiación electromagnética con los sólidos. Luminiscencia. Láseres. Color en los sólidos.
Tema 8. Síntesis de sólidos.
Introducción. Síntesis sólido-sólido: consideraciones estructurales y energéticas. Co-precipitación como etapa precursora de la síntesis en estado sólido. Cristalización de disoluciones, geles, fundidos y vidrios. Métodos de transporte en fase vapor. Modificación de estructuras existentes por intercalación e intercambio iónico. Métodos de reducción electroquímicos. Crecimiento de monocristales. Métodos hidrotermales y a elevada presión.
Tema 9. Nanomateriales.
Terminología. Nuevas propiedades ópticas de los nanomateriales. Fabricación a nanoescala. Procedimientos de síntesis de nanopartículas y de películas delgadas. Materiales artificialmente dispuestos en capas: pozos cuánticos, superredes de estado sólido y estructuras cristalinas artificialmente dispuestas en capas. Nanoestructuras ensambladas: control dimensional en nanoestructuras.
Clases prácticas de problemas.
Se dedicarán a la resolución de cuestiones y problemas que el alumno ya habrá trabajado de forma no presencial.
Prácticas
El alumno realizará la síntesis y la caracterización de ciertos sólidos con propiedades interesantes:
1) Dos ferritas con diferente comportamiento magnético. Utilización de la balanza magnética.
2) Obtención de óxidos mixtos ceria-zirconia mediante diferentes procedimientos: co-precipitación en medio básico, ruta sol-gel y mediante combustión en disolución con urea. Caracterización estructural y morfológica mediante DRX y SEM.
http://www.iciq.org/jobs-grants/position/iciq-international-phd-fellowship-programme-3/ Anuncio de: Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ) We are offering 19 PhD positions to graduate students interested in carrying out a research project in one of ICIQ`s research groups. The deadline for applications is 13 March 2018. |
http://www.graphene.manchester.ac.uk/discover/video-gallery/ Videos editados por el Instituto Nacional del Grafeno (Manchester). Tutoriales explicativos de la labor del Instituto y didácticos sobre preparación, propiedades y aplicaciones del grafeno. |
http://www.iciq.es/portal/Lang!en-US/967/DesktopDefault.aspx The Institute of Chemical Research of Catalonia, has established a PhD Programme to help students from all around the world to enroll in a training and research programme. |
https://www.youtube.com/watch?v=Afh3Nk7F0CA&list=PL8bSwVy8_IcPTfpYd4yeI8I0nYtVt3wI9&index=3 ENLACE AL CANAL YOUTUBE-UPM. SE TRATA DEL CANAL DE YOUTUBE DESARROLLADO POR LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID, EN LA TEMÁTICA DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE MATERIALES |
Understanding solids : the science of materials | |
Autor(es): | Tilley, Richard J. D. |
Edición: | Chichester : John Wiley & Sons, 2021; |
ISBN: | 978-1-119-71650-1 |
Categoría: | Complementario |
Materials science for engineers | |
Autor(es): | ANDERSON, J. C. [et al.] |
Edición: | Cheltenham : Nelson Thornes, 2003; |
ISBN: | 0-7487-6365-1 |
Categoría: | Complementario |
Basic solid state chemistry | |
Autor(es): | WEST, Anthony R. |
Edición: | Chichester : John Wiley, 2001; |
ISBN: | 0-471-98756-5 (rúst.) |
Categoría: | Básico |
Reactions and characterization of solids | |
Autor(es): | DANN, Sandra E. |
Edición: | Bristol : Wiley-Interscience, 2002; |
ISBN: | 978-0-471-22481-5 |
Categoría: | Básico |
New directions in solid state chemistry | |
Autor(es): | RAO, C. N. R.; GOPALAKRISHNAN, J. |
Edición: | Cambridge : Cambridge University Press, 1997; |
ISBN: | 0-521-49907-0 (pbk.) |
Categoría: | Complementario |
Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales | |
Autor(es): | Smith, William F. ; Hashemi, Javad |
Edición: | México, D.F. : McGraw-Hill, 2014; |
ISBN: | 978-607-15-1152-2 |
Categoría: | Complementario |
Understanding solids : the science of materials | |
Autor(es): | Tilley, Richard J. D. |
Edición: | Chichester : John Wiley & Sons, 2021; |
ISBN: | 978-1-119-71650-1 |
Categoría: | Complementario |
Introducción a la cristalografía práctica | |
Autor(es): | ORDÓÑEZ DELGADO, Salvador [et al.] |
Edición: | Alicante : Universidad de Alicante, Dpto. Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente, 2000; |
ISBN: | 84-7908-503-7 |
Categoría: | Complementario |
Materials science and engineering | |
Autor(es): | Callister, William D. |
Edición: | Hoboken (NJ) : John Wiley & Sons, 2015; |
ISBN: | 978-1-118-31922-2 |
Categoría: | Básico |
Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros | |
Autor(es): | Shackelford, James F. |
Edición: | Madrid : Pearson Prentice Hall, 2010; |
ISBN: | 978-84-8322-659-9 (rúst.) |
Categoría: | Básico |
Solid state chemistry : an introduction | |
Autor(es): | Smart, Lesley E. |
Edición: | Boca Raton : CRC Press, 2012; |
ISBN: | 978-1-4398-4790-9 |
Categoría: | Básico |
Theory of X-ray diffraction in crystals | |
Autor(es): | ZACHARIASEN, William H. |
Edición: | New York : Dover Publication, 1995; |
ISBN: | 0-486-68363-X |
Categoría: | Complementario |
Solid state chemistry and its applications | |
Autor(es): | West, Anthony R. |
Edición: | Hoboken : Wiley, 2022; |
ISBN: | 978-1-118-44744-4 |
Categoría: | Sin especificar |
Inorganic chemistry | |
Autor(es): | Weller, Mark T. |
Edición: | Oxford : Oxford University Press, 2018; |
ISBN: | 978-0-19-876812-8 |
Categoría: | Complementario |
Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales | |
Autor(es): | Callister, William D. |
Edición: | México D. F. : Limusa Wiley, 2012; |
ISBN: | 978-607-5-00025-1 |
Categoría: | Básico |
La evaluación de las competencias se realizará de forma continua a través de la valoración por parte del profesor de las distintas actividades propuestas a los alumnos (participación en las actividades presenciales, resolución de cuestiones y problemas, exposiciones orales, trabajo en el laboratorio, informes, etc.) También se realizará una prueba escrita final. La prueba escrita final supondrá un 30% de la calificación global de la asignatura. El 70% de la calificación corresponde a las actividades formativas descritas en la guía docente.
Las actividades de evaluación continua serán recuperables, previa justificación de la no asistencia a dichas actividades formativas presenciales.
En el caso que el estudiante solicite la evaluación extraordinaria de Diciembre, deberá cumplir los requisitos establecidos en BOUA (fecha 11 de Julio de 2011).
Si el estudiante ha cursado previamente la asignatura se mantendrá la calificación que haya obtenido en la Evaluación Continua.
Si el estudiante no ha cursado previamente la asignatura, además del examen escrito deberá superar un examen práctico, contribuyendo cada uno de los dos exámenes con un 50% a la calificación final.
Descripción | Criterio | Tipo | Ponderación |
Exposiciones orales | Exposición de un trabajo relacionado con el temario de la asignatura |
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE | 20 |
Informe de laboratorio y calidad del trabajo experimental desempeñado en prácticas | Se valorarán las destrezas y habilidades mostradas durante la síntesis de los sólidos y en el manejo de los equipos experimentales utilizados. Se entregará en los plazos convenidos un informe de laboratorio, que consistirá en un trabajo escrito sobre una de las prácticas de laboratorio realizadas en formato artículo. |
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE | 25 |
Participación en las clases presenciales de teoría y en los foros/redes sociales de la asignatura | Observaciones/valoraciones del profesor en cuanto a la participación activa e implicación de cada alumno. |
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE | 10 |
Prueba final escrita | Constará de una serie de preguntas escritas tanto de tipo teórico, como cuestiones y/o problemas. Se realizará al finalizar la asignatura. |
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE | 30 |
Resolución de cuestiones y problemas | Se valorará si el alumno ha resuelto todos los ejercicios y problemas y la corrección en su realización. También se valorará la puesta en común de los mismos. |
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE | 15 |
Sin datos
Grupo | Semestre | Turno | Idioma | Matriculados |
---|---|---|---|---|
Gr. 1 (CLASE TEÓRICA) : 1 | 1S | Todo el día | CAS | 4 |
Grupo | Semestre | Turno | Idioma | Matriculados |
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Gr. L1 (PRÁCTICAS DE LABORATORIO) : L1 | 1S | Todo el día | CAS | 0 |
Grupo | Semestre | Turno | Idioma | Matriculados |
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Gr. P1 (PRÁCTICAS DE PROBLEMAS / TALLER) : P1 | 1S | Todo el día | CAS | 0 |