16506 procesos fotoquímicos de interés medioambiental

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Asignatura: Procesos Fotoqumicos de inters medioambiental Cdigo: 16506 Centro: Facultad de Ciencias Titulacin: Ciencias Ambientales Nivel: Grado Tipo: Optativa N. de crditos: 6

1. ASIGNATURA / COURSE TITLE Procesos Fotoqumicos de inters medioambiental

1.1. Cdigo / Course number 16506

1.2. Materia / Content Area Fotoqumica y Medio Ambiente

1.3. Tipo / Course type Optativa

1.4. Nivel / Course level Grado / Grade

1.5. Curso / Year Tercero / course

1.6. Semestre / Semester Segundo

1.7. Nmero de crditos / Number allotment 6

1.8. Requisitos Previos / Prerequisites Se recomienda haber cursado y superado las asignaturas de Qumica y Contaminacin del medio y su evaluacin en las que se sustenta una parte importante de los contenidos de la presente asignatura.

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1.9. Requisitos mnimos de asistencia a las sesiones presenciales/ Minimun attendance requirement

La asistencia a seminarios y sesiones prcticas en aula de informtica es obligatoria. La asistencia a las clases tericas es altamente recomendable.

1.10. Datos del equipo docente / Faculty data Coordinadora: Docente / Lecturer: Alicia Palacios Caas Departamento de/ Department of: Qumica Facultad de/ Faculty of: Ciencias Despacho/ Office: 502d - Mdulo /Module: 13 Telfono / Phone: +34 91 497 3019 Correo electrnico/Email: [email protected] Pgina web/Website: http://portal.uam.es/portal/page/profesor/epd2_profesores/prof4763/presentacion Horario de atencin al alumnado/Office hours: Viernes de 10 a 14 h

1.11. Objetivos del curso / Course Objectives

OBJETIVOS:

- Desarrollar en el estudiante la capacidad para el anlisis de procesos fotoqumicos terrestres. - Conseguir que el estudiante comprenda los fundamentos de las interacciones entre radiacin y principales cromforos del agua, aire y suelo. - Proporcionar al estudiante conocimientos bsicos sobre los principales procesos fotoqumicos naturales que tienen lugar en la atmsfera, suelos y medios acuticos. - Poner de manifiesto y analizar la importancia de la radiacin en los procesos de contaminacin y eliminacin de contaminantes.

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DESTREZAS, HABILIDADES Y COMPETENCIAS A ADQUIRIR

:

La asignatura se centra en el desarrollo de competencias especficas relativas al conocimiento de los procesos fotoqumicos en el medioambiente, al mismo tiempo que se favorece la adquisicin de competencias genricas del grado. Competencias Especficas. Capacidad de consideracin multidisciplinar de un problema ambiental. Conciencia de las dimensiones temporales y espaciales de los procesos ambientales. Capacidad para integrar las evidencias experimentales encontradas en los estudios de campo y/o laboratorio con los conocimientos tericos. Capacidad de interpretacin cualitativa de datos. Capacidad de interpretacin cuantitativa de datos. Calidad del aire y depuracin de emisiones atmosfricas. Competencias Genricas (Transversales) Instrumentales Capacidad de anlisis y sntesis. Capacidad de organizacin y planificacin. Comunicacin oral y escrita. Resolucin de problemas. Personales Trabajo en un equipo de carcter interdisciplinar. Habilidades en las relaciones interpersonales. Reconocimiento a la diversidad y la multiculturalidad. Sistmicas Aprendizaje autnomo. Sensibilidad hacia temas medioambientales. Capacidad de aplicar los conocimientos tericos en la prctica. Uso de internet como medio de comunicacin y como fuente de informacin. Experiencia previa. Capacidad para comunicarse con personas no expertas en la materia. Capacidad de entender el lenguaje y propuestas de otros especialistas.

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1.12 . Contenidos del Programa / Course Contents Los contenidos de la asignatura se estructuran en 6 temas que recogen los conocimientos que el estudiante debe de tener sobre esta disciplina. Tema 1. Principios bsicos de fotoqumica. A. La luz y sus propiedades. Principio de superposicin. Experimento de Young. Naturaleza corpuscular de la radiacin. Dualismo onda-corpsculo. Espectro electromagntico de la luz. Radiaciones en la atmsfera. B. La materia. Modelizacin de tomos y molculas. Estados electrnicos. Niveles vibracionales. C. Interaccin luz-materia. Absorcin de luz. Ley de Lambert-Beer. Principio de Franck-Condon. Desactivacin de los estados excitados. Procesos intramoleculares (fluorescencia, fosforescencia, conversin interna y cruce entre sistemas). Regla de Kasha. Rendimiento cuntico. Regla de oro de Fermi. Acoplamiento spn-rbita. Relajacin vibracional. Procesos intermoleculares (transferencia de energa electrnica intermolecular, transferencia electrnica fotoinducida). Tema 2. Introduccin a la fotoqumica atmosfrica Estructura de la atmsfera y radiaciones. Perfiles de presin y temperatura. Composicin de la atmsfera. Compuestos de C, N, S y halogenados. Qumica de la baja atmsfera: radical hidroxilo y qumica del radical nitrato. Fotoqumica de alta atmsfera. Ionosfera y auroras. Magnetosfera. Tema 3. Fotoqumica troposfrica y estratosfrica Contaminacin en ciudades: smog fotoqumico. Fotooxidacin de contaminantes atmosfricos. Qumica del ozono. Ciclo de Chapman y ciclos catalticos. Consecuencias de las perturbaciones en la concentracin de ozono. Tema 4. Fotoqumica marina y acutica Zona fotoqumica. Cromforos marinos y acuticos orgnicos e inorgnicos. Fuente, distribucin y estructura de cromforos. Fuentes, sumideros y concentraciones de fotorreactivos en aguas atmosfricas, dulces y marinas. Fotorreacciones de cromforos. Efectos de la luz UV sobre los organismos acuticos. Fotoqumica de los aerosoles marinos. Tema 5. Procesos fotoqumicos en superficies Fotoqumica de la nieve y hielo. Reacciones fotoqumicas en medios heterogneos: slido-acuoso, slido-areo. Tema 6. Tratamiento fotoqumico de residuos Componentes y calidad del agua. Procesos fotoqumicos para el tratamiento de aguas: Fotooxidacin y Detoxificacin fotocataltica (homogenea/heterogenea).

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Propiedades reactividad y fotoqumica de reactivos qumicos auxiliares (especies reactivas primarias y secundarias). Procesos fotoqumicos para el tratamiento de aire. - Ejercicios y trabajos complementarios: Los alumnos realizarn ejercicios

propuestos en cada tema y trabajos complementarios relacionados con el temario en los que se analizarn casos prcticos (bioluminescencia y produccin de luz en seres vivos, fotosensibilizacin de oxgeno singlete y su aplicacin en el tratamiento de aguas, efectos en la salud del exceso de luz UV, episodios de nubes marrones...)

1.13 . Referencias de Consulta / Course bibliography. Modern molecular photochemistry. Nicolas J. Turro. University Science Books. Sausalito. California. 1991. ISBN: 0-935702-71-7 Photochemical Purification of Water and Air: Advanced Oxidation Processes (AOPs): Principles, Reaction Mechanisms, Reactor Concepts. 2003 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. ISBN: 978-3-527-30563-6 Environmental Photochemistry. Series: The Handbook of Environmental Chemistry, Volume 2, Part L Boule, Pierre (Ed.) 1999. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York. ISBN: 3-540-62913-0 Environmental Photochemistry. Part II Series: The Handbook of Environmental Chemistry, Volume 2, Part M Boule, Pierre; Bahnemann, Detlef; Robertson, Peter (Eds.) 2005. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York. ISBN: 978-3-540-00269-7 Reaction Mechanisms in Environmental Organic Chemistry Richard A. Larson, Eric J. Weber. 1994. Lewis Publishers. Boca Ratn London New York Washington DC. ISBN: 0-87371-258-7 Environmental Organic Chemistry Rene P. Schwarzenbach, Philip M. Gschwend, Dieter M. Imboden. 2003. Wiley interscience. John Wiley & Sons, Inc. ISBN: 0-471-35750-2.

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Marine Chemistry. Series: The Handbook of Environmental Chemistry, Volume 5, Part D Wangersky, P. (Ed.) 2000. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. ISBN: 3-540-55255-3

2 Mtodos Docentes / Teaching methodology 1. Clases tericas: exposicin oral por parte del profesor de los contenidos tericos

fundamentales de cada tema. En las sesiones se utilizar material audiovisual (presentaciones, transparencias) disponible en la pgina de docencia en red. Estos esquemas no pueden sustituir en ningn caso a las lecturas obligatorias detalladas en la gua docente.

2. Clases prcticas en aula de informtica: resolucin por parte de los alumnos de

ejercicios y casos prcticos propuestos por el profesor. 3. Seminarios: discusin en grupos de aproximadamente 20 alumnos de los problemas

planteados para resolucin individual. 4. Estudio personal: aprendizaje autnomo acadmicamente dirigido por el profesor a

travs de las tareas publicadas en la pgina de docencia en red.

3 Tiempo de trabajo del estudiante / Student workload Las actividades formativas a desarrollar, tanto presenciales como de trabajo del estudiante, se realizarn de acuerdo con la siguiente distribucin de tiempos:

horas ECTS Clases tericas en aula: 28 1,12 Clases prcticas en aula (seminarios): 8 0,32 Clases prcticas en el aula de informtica: 4 0,16 Otras actividades:

Preparacin y elaboracin de trabajos prcticos: (Problemas, trabajos para el seminario)

20 0,8

Trabajos en grupo: Estudio y Preparacin de exmenes: 80 3,2

Realizacin de exmenes: 10 0,4 Asistencia a tutoras programadas: Carga total de horas de trabajo: 150 6

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4 Mtodos de evaluacin y porcentaje en la calificacin final / Evaluation procedures and weight of components in the final grade

Descripcin detallada del procedimiento para la evaluacin El estudiante que haya participado en menos de un 30% de las actividades de evaluacin, ser calificado en la convocatoria ordinaria como No evaluado. Se realizar un examen parcial a mitad de la asignatura. En la convocatoria ordinaria la nota ser ponderada segn los siguientes porcentajes: 55 % calificacin del examen final (necesario superar al menos un 4/10) 15 % calificacin del examen parcial 10 % calificacin de ejercicios en seminarios 10 % trabajos (memoria y presentacin) solicitados al estudiante. 10 % prcticas en las aulas de informtica y entrega de guiones. En la convocatoria extraordinaria se realizar un examen que ser el 70% de la nota. El 30% restante corresponder a la calificacin de ejercicios de los seminarios, prcticas y trabajos realizados por el estudiante.

5 Cronograma* / Course calendar

Semana Week

Contenido Contents

Horas presenciales

Contact hours

Horas no presenciales

Independent study time

1 Tema 1 3 5.7

2 Tema 1 3 5.7 3 Tema 1 3 5.7

4 Tema 1 3 5.7

5 Tema 2 3 5.7

6 Tema 2 3 5.7

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Semana Week

Contenido Contents

Horas presenciales

Contact hours

Horas no presenciales

Independent study time

7 Tema 3 3 5.7

8 Tema 3 / Examen Parcial 3 5.7

9 Tema 4 3 5.7

10 Tema 4 3 5.7

11 Tema 5 3 5.7

12 Tema 5 3 5.7

13 Tema 6 3 5.7

14 Tema 6 3 5.7

15 Examen Final

Las prcticas se realizarn entre las semanas 6-7. Los seminarios y ejercicios tendrn lugar en las semanas 1-5, 9-15.

*Este cronograma tiene carcter orientativo.

1. ASIGNATURA / COURSE TITLE1.1. Cdigo / Course number1.2. Materia / Content Area1.3. Tipo / Course type1.4. Nivel / Course level1.5. Curso / Year1.6. Semestre / Semester1.7. Nmero de crditos / Number allotment1.8. Requisitos Previos / Prerequisites1.9. Requisitos mnimos de asistencia a las sesiones presenciales/ Minimun attendance requirement1.10. Datos del equipo docente / Faculty data1.11. Objetivos del curso / Course Objectives1.12 . Contenidos del Programa / Course Contents1.13 . Referencias de Consulta / Course bibliography.

2 Mtodos Docentes / Teaching methodology3 Tiempo de trabajo del estudiante / Student workload4 Mtodos de evaluacin y porcentaje en la calificacin final / Evaluation procedures and weight of components in the final grade5 Cronograma* / Course calendar

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