PROYECTO DOCENTE Química de los Materiales CURSO 2020-21

Datos básicos de la asignaturaTitulación: Grado en Ingeniería CivilAño plan de estudio: 2011

Curso implantación: 2020-21Centro responsable: E.T.S. de Ingeniería

Nombre asignatura: Química de los MaterialesCódigo asigantura: 2250010Tipología: OBLIGATORIACurso: 1Periodo impartición: Anual

Créditos ECTS: 6Horas totales: 150Área/s: Ciencias de Materiales e Ingeniería Metalúrgica

Ingeniería QuímicaDepartamento/s: Ingeniería Química y Ambiental

Ingeniería y C. Materiales y Transporte

Coordinador de la asignatura

NILSSON SUSANNA LOUISE

Profesorado

Profesorado del grupo principal:

NILSSON SUSANNA LOUISE

URBAN PETR

Objetivos y competencias

OBJETIVOS:

El objetivo de la asignatura es que el alumno adquiera conocimientos y capacidad para aplicarlos

sobre:

PROYECTO DOCENTE

Química de los Materiales

Grupo 1

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 1 de 14

- Bases de la estequiometría química y de los cálculos con reacciones químicas.

- Teorías sobre la estructura atómica, ordenamiento periódico y propiedades de los elementos.

- Reacciones en equilibrio en disolución acuosa: ácido base y oxidación reducción.

- Estructura de los materiales sólidos, características y defectos. Transformaciones de fases.

- Propiedades de los materiales: mecánicas y térmicas.

- Corrosión y protección.

COMPETENCIAS:

Competencias específicas:

- Conocimiento teórico y práctico de las propiedades químicas, físicas, mecánicas y tecnológicas de

los materiales más utilizados en construcción.

- Conocimiento básico de las principales reacciones que se producen en disolución acuosa, para su

aplicación en procesos de tratamiento de agua.

- Capacidad para aplicar los conocimientos de materiales de construcción en sistemas

estructurales. Conocimiento de la relación entre la estructura de los materiales y las propiedades

mecánicas que de ella se derivan.

Competencias genéricas:

Demostrar poseer y comprender conocimientos en Química.

Polivalencia y capacidad de aprendizaje autónomo.

Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios

posteriores con un alto grado de autonomía.

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


Capacidad para reconocer cuándo se necesita información, dónde localizarla, cómo evaluar su

idoneidad y darle el uso adecuado de acuerdo con el problema.

Contenidos o bloques temáticos

CAPITULO I. INTRODUCCIÓN

TEMA 1. INTRODUCCIÓN. ESTEQUIOMETRÍA

Planteamiento de la Química General. Orígenes de la teoría atómica. El átomo de Dalton. El

sistema periódico. Configuraciones electrónicas. Propiedades periódicas. Concepto de mol. La

ecuación química. Reactivo limitante y rendimiento. Estequiometría en la industria. Balances de

materia

CAPITULO II. EQUILIBRIOS EN SOLUCIÓN ACUOSA

TEMA 2. EQUILIBRIOS ÁCIDO-BASE

Conceptos de ácido y base. Carácter ácido. Actuación del agua. pH. Fuerza del par: intervalos de

predominio y pH. Cálculo de concentraciones. Volumetrías de neutralización.

TEMA 3. EQUILIBRIOS REDOX

Potencial normal de reducción. Serie electroquímica. Ecuación de Nernst. Potencial normal y

constante de equilibrio. Cálculo de concentraciones en equilibrios redox.

TEMA 4. SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN

Solubilidad y producto de solubilidad. Factores que afectan a la solubilidad. Cálculo de

concentraciones. Precipitación fraccionada.

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


CAPÍTULO III. ORDENAMIENTO ATÓMICO DE LOS MATERIALES

TEMA 5. ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES

Introducción: relación entre estructura interna y propiedades. Clasificación de los materiales.

Orden-desorden. Estructura cristalina. Notación cristalográfica: Índices de Miller. Características de

una estructura cristalina.

TEMA 6. MATERIALES METÁLICOS

Estructuras BCC, FCC y HC. Sistemas de deslizamiento. Aleaciones metálicas: Reglas de

Hume-Rothery

TEMA 7. MATERIALES CERAMICOS

Compuestos iónicos. Silicatos. Vidrios cerámicos.

TEMA 8. MATERIALES POLIMÉRICOS

Definición de polímero. Grado de polimerización. Peso molecular medio. Tipos de polímeros

Termoplásticos. Termoendurecibles. Elastómeros.

TEMA 9. DEFECTOS CRISTALINOS

Defectos puntuales y lineales. Difusión. Deformación de metales.

CAPÍTULO IV. TRANSFORMACIONES DE FASES Y MICROESTRUCTURA.

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


TEMA 10. DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO

Introducción. Concepto de sistema, componentes, fases y constituyentes. Regla de las fases.

Diagramas binarios. Regla de la palanca. Diagramas con solubilidad total en estado líquido y sólido.

Concepto de transformación invariante. Diagramas con solubilidad en estado líquido e insolubilidad

total en estado sólido. Transformación eutéctica. Diagramas con solubilidad total en estado líquido y

parcial en estado sólido. Transformación eutectoide. Transformación peritéctica.

TEMA 11. ACEROS

Introducción. Diagrama de fases de la aleación Fe-C: aceros y fundiciones. Fases y

microconstituyentes de los aceros, propiedades. Algunos tratamientos térmicos de los aceros:

recocido, normalizado y temple.

CAPÍTULO V. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES.

TEMA 12. PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MATERIALES

Introducción. Deformación elástica: Elasticidad, límite elástico. Deformación plástica: resistencia,

ductilidad. Tenacidad. Resistencia al impacto. Dureza.

TEMA 13. CORROSIÓN

Consideraciones electroquímicas. Cinética de la corrosión. Formas de corrosión. Prevención de la

corrosión.

TEMA 14. PROPIEDADES TERMICAS DE LOS MATERIALES

Conductividad calorífica. Dilatación. Mecanismos de conducción del calor. Tensiones mecánicas

inducidas por el calor.

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos

TEMA 1. INTRODUCCIÓN. ESTEQUIOMETRÍA

Planteamiento de la Química General. Orígenes de la teoría atómica. El átomo de Dalton. El

sistema periódico.

Configuraciones electrónicas. Propiedades periódicas. Concepto de mol. La ecuación química.

Reactivo limitante y

rendimiento.

TEMA 2. EQUILIBRIOS ÁCIDO-BASE

Conceptos de ácido y base. Carácter ácido. Actuación del agua. pH. Fuerza del par: intervalos de

predominio y

pH. Cálculo de concentraciones. Volumetrías de neutralización.

TEMA 3. EQUILIBRIOS REDOX

Potencial normal de reducción. Serie electroquímica. Ecuación de Nernst. Potencial normal y

constante de

equilibrio. Cálculo de concentraciones en equilibrios redox.

TEMA 4. SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN

Solubilidad y producto de solubilidad. Factores que afectan a la solubilidad. Cálculo de

concentraciones.

Precipitación fraccionada.

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


TEMA 5. ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES

Introducción: relación entre estructura interna y propiedades. Clasificación de los materiales.

Orden-desorden.

Estructura cristalina. Notación cristalográfica: Índices de Miller. Características de una estructura

cristalina.

TEMA 6. MATERIALES METÁLICOS

Estructuras BCC, FCC y HC. Sistemas de deslizamiento. Aleaciones metálicas: Reglas de

Hume-Rothery

TEMA 7. MATERIALES CERAMICOS

Compuestos iónicos. Silicatos. Vidrios cerámicos.

TEMA 8. MATERIALES POLIMÉRICOS

Definición de polímero. Grado de polimerización. Peso molecular medio. Tipos de polímeros

Termoplásticos.

Termoestables. Elastómeros.

TEMA 9. DEFECTOS CRISTALINOS

Defectos puntuales y lineales. Difusión. Deformación de metales.

TEMA 10. DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO

Introducción. Concepto de sistema, componentes, fases y constituyentes. Regla de las fases.

Diagramas binarios.

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


Regla de la palanca. Diagramas con solubilidad total en estado líquido y sólido. Concepto de

transformación

invariante. Diagramas con solubilidad en estado líquido e insolubilidad total en estado sólido.

Transformación

eutéctica. Diagramas con solubilidad total en estado líquido y parcial en estado sólido.

Transformación eutectoide.

Transformación peritéctica.

TEMA 11. ACEROS

Introducción. Diagrama de fases de la aleación Fe-C: aceros y fundiciones. Fases y

microconstituyentes de los

aceros, propiedades. Algunos tratamientos térmicos de los aceros: recocido, normalizado y temple.

TEMA 12. PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MATERIALES

Introducción. Deformación elástica: Elasticidad, límite elástico. Deformación plástica: resistencia,

ductilidad.

Tenacidad. Resistencia al impacto. Dureza.

TEMA 13. CORROSIÓN

Consideraciones electroquímicas. Cinética de la corrosión. Formas de corrosión. Prevención de la

corrosión.

TEMA 14. PROPIEDADES TERMICAS DE LOS MATERIALES

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


Conductividad calorífica. Dilatación. Mecanismos de conducción del calor. Tensiones mecánicas

inducidas por el

calor.

Actividades formativas y horas lectivas

Actividad Créditos Horas

B Clases Teórico/ Prácticas 4 40

C Clases Prácticas en aula 0,5 5

D Clases en Seminarios 0,5 5

E Prácticas de Laboratorio 0,5 5

F Prácticas de Taller/Deportivas 0,5 5

Metodología de enseñanza-aprendizaje

Clases teórico-prácticas

Las clases teórico-prácticas constituyen el núcleo de la asignatura y en ellas se realiza la exposición

de los distintos temas con un acentuado carácter de aplicación de los conocimientos impartidos; el

objetivo es que el alumno sea capaz de razonar y utilizar la información recibida para extraer

resultados de la misma. Se ponen a disposición de los alumnos unos guiones con esquemas,

gráficos, figuras, etc. que pretenden facilitar al alumno el seguimiento de las clases. El alumno

puede utilizar alguno de los libros de texto recomendados para complementar la formación.

Prácticas de Laboratorio

Las clases prácticas de laboratorio pretenden que los alumnos tengan la oportunidad realizar

experiencias que, en su conjunto, sean representativas de los conocimientos expresados en las

clases teóricas.

Las prácticas de laboratorio se llevan a cabo de forma personal, es decir, cada alumno realiza todas

las actividades incluidas en la práctica y obtiene sus propios resultados; con todo ello debe

cumplimentar una memoria individual.

Seminarios

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


En las clases de seminarios se proponen a los alumnos problemas para que ellos los desarrollen en

clase, con objeto de aplicar los conocimientos explicados en las de teoría, haciendo hincapié en los

aspectos más prácticos. También se facilita una colección de problemas resueltos o con resultados

que ayude al alumno en la adquisición de la destreza necesaria en la resolución de los mismos.

También se proponen otros problemas para que los alumnos los resuelvan y entreguen

semanalmente, actividad que se valora para la calificación final.

Seminario

En las clases de Seminario se aplican los conocimientos explicados en las de teoría, haciendo

hincapié en los aspectos más prácticos y se resuelven algunos problemas tipo. También se facilita

una colección de problemas resueltos o con resultados que ayude al alumno en la adquisición de la

destreza necesaria en la resolución de los mismos.

Sistemas y criterios de evaluación y calificación

- El primer parcial comprenderá los capítulos I y II .

- El segundo parcial corresponderá a los capítulos III a V. El segundo parcial constará de una parte

teórica y una parte práctica, siendo la calificación la media de ambas partes, siempre que se haya

obtenido en cada una de ellas una nota mínima de un 3,5.

- En caso de aprobar los dos exámenes parciales la nota final será la media.

- Si solo se aprueba uno de los parciales, dicha nota se mantendrá durante todo el curso, de forma

que en los exámenes de 1ª y 2ª convocatoria solo deberá realizarse la parte no superada.

La realización de las prácticas de laboratorio es imprescindible para aprobar la asignatura. La

asistencia es obligatoria para aprobarlas así como la cumplimentación de los cuestionarios

correspondientes a cada práctica.

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


Los exámenes de la asignatura se dividen en dos partes, correspondientes al programa de cada

cuatrimestre. Su estructura es análoga a la de los exámenes parciales.

Criterios de calificación del grupo

El primer parcial comprenderá los temas 1-4 y el segundo parcial corresponderá a los temas

restantes. El primer parcial estará compuesto por cuestiones teóricas y problemas teórico-prácticos.

El segundo parcial constará de una parte teórica y una parte práctica, siendo la calificación la media

de ambas partes, siempre que se haya obtenido en cada una de ellas una nota mínima de un 3,5. -

En caso de aprobar los dos exámenes parciales la nota final será la media. - Si solo se aprueba uno

de los parciales, dicha nota se mantendrá durante todo el curso, de forma que en los exámenes de

1ª y 2ª convocatoria solo deberá realizarse la parte no superada.

Los exámenes finales de 1ª, 2ª y 3ª convocatoria se dividen en dos partes, correspondientes al

programa de cada cuatrimestre. La estructura de cada una de las partes es análoga a la del

examen parcial correspondiente.

Debido a la situación sanitaria provocada por la COVID-19 es necesario describir la adaptación que

tendrá el desarrollo de la asignatura durante el presente curso 2020/21 en función de los diferentes

escenarios a los que haya que acogerse por recomendación de las autoridades sanitarias. Se

distinguen 3 escenarios: presencial, semi-presencial y no-presencial (telemático). En el escenario

presencial no se contempla ninguna limitación para el desarrollo de la actividad académica

presencial. En el escenario semi-presencial se contempla una menor actividad académica

presencial como consecuencia de las medidas. Finalmente, en el escenario no-presencial se

contempla la suspensión total de la actividad presencial.

En el escenario presencial tanto las clases teórico-prácticas como los seminarios y prácticas de

laboratorio se realizarán de forma presencial.

En el escenario semi-presencial las clases teórico-prácticas y los seminarios se realizarán de forma

presencial, mientras que las prácticas se impartirán de forma semi-presencial. Dependiendo del

aforo impuesto, la capacidad de las aulas de laboratorio y las horas de docencia del profesorado

previstas se realizará el máximo número posible de prácticas de forma presencial. El resto de

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


prácticas se realizarán de forma telemática aportando videos y explicaciones prácticas a los

alumnos, debiendo estos realizar un trabajo entregable de dedicación equivalente a las horas de

laboratorio que no se hayan podido realizar presencialmente.

En el escenario no-presencial las clases-teórico prácticas y los seminarios se impartirán on-line

empleando la herramienta Blackboard Collaborate y las prácticas se realizarán de forma telemática

aportando videos y explicaciones prácticas a los alumnos, debiendo estos realizar un trabajo

entregable de dedicación equivalente a las horas de laboratorio que no se hayan podido realizar

presencialmente.

En el caso de que las recomendaciones de las autoridades sanitarias no permitan la realización de

exámenes presenciales, las evaluaciones se llevarán a cabo de forma on-line, en las fechas

previstas.

Horarios del grupo del proyecto docente

http://www.etsi.us.es/academica

Calendario de exámenes

http://www.etsi.us.es/academica

Tribunales específicos de evaluación y apelación

Presidente: CONSTANTINO FERNANDEZ PEREIRA

Vocal: LUIS FRANCISCO VILCHES ARENAS

Secretario: ANA MARIA BELTRAN CUSTODIO

Suplente 1: CRISTINA MARIA AREVALO MORA

Suplente 2: ISABEL MONTEALEGRE MELENDEZ

Suplente 3: ROSARIO VILLEGAS SANCHEZ

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


Bibliografía recomendada

INFORMACIÓN ADICIONAL

QUÍMICA. PRINCIPIOS Y REACCIONES. 4ª Ed. W.L. Masterton y C.N. Hurley Edición: Thomson

Paraninfo

QUÍMICA GENERAL. 8ª Ed R. H. Petrucci, W.S. Harwood y G. Herring. Prentice Hall

QUÍMICA GENERAL J. A. LÓPEZ CANCIO. Grupo Editorial Iberoamerica

QUÍMICA. 7ª Ed. R. Chang. McGraw-Hill

QUÍMICA. Gillespie y otros. Ed. Reverté

QUÍMICA. CURSO UNIVERSITARIO. 4ª ed. Mahan; Myers. Addison-Wesley Iberoamericana

PRINCIPIOS DE QUÍMICA. 3ª ed. Dickerson y otros. Ed. Reverté S.A.

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES. VOLUMEN I Y II. W. D.

Callister, JR.

Editorial Reverte, S.A., Barcelona (1995).

INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA DE MATERIALES PARA INGENIEROS. J.F.Shackelford y A.

Güemes. Prentice

Hall, Madrid (1998).

CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES. D.R.Askeland. Paraninfo, Madrid (2001).

FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES. W. F. Smith. Mcgraw-Hill /

Interamericana de

España, S.A, Madrid (1999).

CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES, J.M. Montes, F.G. Cuevas y J. Cintas, Paraninfo,

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


Madrid (2014)

PROYECTO DOCENTE


Grupo 1

CURSO 2020-21


Documents

PROYECTO DOCENTE Química de los Materiales CURSO 2020-21