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| NOMBRE DE LA ASIGNATURA |
| NOMBRE DE LA ASIGNATURA |
QUÍMICA FÍSICA III: CINÉTICA Y ELECTROQUÍMICA |
| CÓDIGO |
| CÓDIGO |
61033060 |
| CURSO ACADÉMICO |
| CURSO ACADÉMICO |
2024/2025 |
| DEPARTAMENTO |
| DEPARTAMENTO |
CIENCIAS Y TÉCNICAS FISICOQUÍMICAS
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| TÍTULO EN QUE SE IMPARTE |
| TÍTULO EN QUE SE IMPARTE |
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GRADO EN QUÍMICA
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| CURSO |
| CURSO |
TERCER
CURSO
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| PERIODO |
SEMESTRE 2
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| TIPO |
OBLIGATORIAS |
| Nº ECTS |
| Nº ECTS |
6 |
| HORAS |
| HORAS |
150 |
| IDIOMAS EN QUE SE IMPARTE |
| IDIOMAS EN QUE SE IMPARTE |
CASTELLANO |
La Química Física III es una asignatura cuatrimestral obligatoria que se imparte en tercer curso del Grado en Química durante el segundo cuatrimestre y tiene una asignación de 6 créditos ECTS. Esta asignatura se inserta dentro de la materia "Química Física". Pretende que el estudiante del Grado de Química vaya completando los conocimientos de Química Física que ha ido adquiriendo anteriormente al cursar las asignaturas “Química Física I”, “Termodinámica”, “Química Física II” y las químicas generales de primer curso.
Los contenidos de esta disciplina están dedicados al estudio de la cinética de las reacciones químicas y fotoquímicas y a la electroquímica iónica y electródica.
La cinética química se ocupa del estudio de la velocidad de la reacción química y de los distintos factores que influyen en ella. Este estudio se puede realizar a distintos niveles, desde el nivel simplemente fenomenológico hasta el nivel molecular. En toda investigación cinética hay dos problemas básicos. Por una parte, relacionar la velocidad con la concentración, temperatura y presión, etc. Una vez realizada esta etapa existe otra posterior, más elaborada, que consiste en interpretar las leyes empíricas en términos de mecanismos de reacción. No existe ningún método experimental que permita la medida directa de la velocidad de reacción ni tampoco ninguna teoría física que posibilite su cálculo.
La cinética química tiene entre sus objetivos encontrar:
- Cuál es la velocidad con la que se desarrolla una reacción.
- Cuáles son los factores que condicionan esa velocidad
- Deducir la ecuación de velocidad
- Proponer un mecanismo
El tema de fotoquímica nos introduce en el estudio de reacciones químicas inducidas por la absorción de radiación electromagnética por la materia.
La electroquímica es la parte de la química que trata de la relación entre corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica. En un sentido más amplio podemos decir que la electroquímica estudia las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes.
Hay dos clases de electroquímica: la que trata la química física de las disoluciones iónicamente conductoras (iónica), a la cual dedicaremos el tema 8, y la química física que se ocupa de la interfase cargada eléctricamente y de la transferencia de cargas a través de ella (electródica), a la que dedicaremos los temas siguientes. Esta última es la electroquímica fundamental en la actualidad y estudia los fenómenos que tienen lugar en las superficies de separación entre dos fases electrizadas y de cómo a través de esta se produce la transferencia de carga.
De este modo, se establecen los cimientos necesarios para que el estudiante pueda abordar posteriormente con éxito el aprendizaje de las distintas ramas que conforman la disciplina.
El aprendizaje en esta asignatura permite empezar a delinear lo que será el perfil profesional del/a futuro/a graduado/a en Química principalmente en estos aspectos:
- Conocimiento de la Química-Física en general.
- Preparación para llevar a cabo investigaciones.
- Actitud de búsqueda de respuestas originales frente a diferentes situaciones.
A fin de abordar con éxito la asignatura, es recomendable que el estudiante posea una serie de conocimientos previos, que habrá ido adquiriendo en cursos anteriores. Dichos conocimientos comprenden:
- Cálculo de derivadas e integrales
- Conocimientos básicos de informática
- Manejo de logaritmos y exponenciales
- Conocimientos de trigonometría
- Manejo en el cambio de unidades
- Conocimientos básicos en Mecánica cuántica, Estructura de la materia, Termodinámica estadística, Fenómenos de transporte y Electrostática
- Conocimientos de inglés para poder leer libros y artículos científicos y tener acceso a información relacionada con esta materia
En esta asignatura se recomienda haber superado las materias de química, física y matemática que estudian en el primer curso, así como las asignaturas Termodinámica, Química Física I y II, pertenecientes a esta misma área.
Horario de atención al estudiante y tutorización
El equipo docente se encargará de tutelar y seguir el aprendizaje de los estudiantes a través del aula virtual de la asignatura, principal herramienta de comunicación entre el estudiante, el profesor tutor y el equipo docente; para ello se dispondrá de los distintos foros del curso virtual.
Los profesores tutores serán los responsables de planificar el desarrollo de las actividades propuestas en los centros asociados y su seguimiento, así como de la impartición de las tutorias y de las evaluaciones que les correspondan.
Horario de atención del Equipo Docente
La forma de contactar con el Equipo Docente será preferentemente mediante el aula virtual.
La dirección postal de los profesores es:
Edificio de la UNED, Facultad de Ciencias, Departamento de Ciencias y Técnicas Fisicoquímicas
Urbanización Monterrozas, Av. de Esparta s/n, Carretera de Las Rozas al Escorial km 5
28232, Las Rozas (Madrid)
El horario de guardia de los profesores es:
- José Mª Gavira
- Horario de atención: Lunes 9h-13h
- Teléfono: 913987391
- Correo electrónico: jm.gavira@ccia.uned.es
- Mª Isabel Esteban
- Horario de atención: Miércoles 16h-20h
- Teléfono:913987375
- Correo electrónico: ipacios@ccia.uned.es
Para las consultas telefónicas o presenciales se recomienda antes concertar una cita por correo electrónico.
Competencias que adquiere el estudiante
Esta asignatura contribuye al desarrollo de una parte de las competencias recogidas en la memoria aprobada por la ANECA para la obtención del título de Graduada o Graduado en Química.
Competencias generales
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CG1 - Iniciativa y motivación
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CG2 - Planificación y organización
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CG3 - Manejo adecuado del tiempo
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CG4 - Análisis y síntesis
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CG5 - Aplicación de los conocimientos a la práctica
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CG6 - Razonamiento crítico
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CG7 - Toma de decisiones
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CG9 - Motivación por la calidad
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CG10 - Comunicación y expresión escrita
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CG14 - Competencia en el uso de las TIC
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CG20 - Ética profesional
Competencias específicas
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CE11-H - Capacidad para aplicar sus conocimientos químicos, teóricos y prácticos, a la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos en los ámbitos de la Química
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CE18-H - Habilidad para evaluar, interpretar y sintetizar datos e información química
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CE1-C - Conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con las áreas de la Química
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CE21-H - Manejo de los modelos abstractos aplicables al estudio de la Química
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CE22-H - Capacidad de aplicar los conocimientos de Matemáticas y Física a la resolución de problemas en el ámbito de la Química
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CE2-C - Conocimiento de la terminología química: nomenclatura, términos, convenios y unidades
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CE3-C - Conocimiento de los principios fisicoquímicos fundamentales que rigen la Química y sus relaciones entre áreas de la Química
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CE8-C - Una base de conocimientos que posibilite continuar los estudios en áreas especializadas de Química o áreas multidisciplinares, y en múltiples dominios de aplicación, tanto tradicionales como nuevos
Después de haber cursado esta disciplina, el estudiante deberá ser capaz de:
- Conocer los conceptos y herramientas fundamentales de: Cinética química, Fotoquímica, Electroquímica de disoluciones iónicas y Electroquímica electródica.
- Reconocer y clasificar la gran variedad de reacciones complejas. Deducir mecanismos de reacción
- Mostrar las bases teóricas para entender y predecir el coeficiente de velocidad de las reacciones.
- Distinguir los distintos tipos de pilas y conocer sus características
- Comprender la doble capa desde el punto de vista termodinámico y estructural, así como las diferentes teorías de la interface electrificada.
- Comprender el mecanismo general de un proceso electródico, aplicando para ello conocimientos de la cinética química a la electroquímica
Contenido de la unidad temática I: Cinética Química
Tema 2. Mecanismos de las reacciones químicas
Tema 3. Métodos experimentales para la determinación de velocidades de reacción
Tema 4. Cinética Molecular I
Tema 5. Cinética molecular II
Tema 6. Reacciones en disolución
Contenido de la Unidad Temática II: Fotoquímica y Electroquímica
Tema 8. Conductividad electroquímica
Tema 9. Termodinámica electroquímica
Tema 10. Interfase electrificada
Tema 11. Electrodos reversibles
Tema 12. Cinética electródica
La metodología que se plantea en esta asignatura para conseguir los resultados de aprendizaje, se basa en la enseñanza a distancia propia de esta Universidad. Para la adquisición de los conocimientos necesarios para superar la asignatura el alumno dispondrá de los siguientes medios:
- Material didáctico desarrollado para la asignatura que estará a disposición de los estudiantes en el aula virtual al comienzo del curso.
- Libros de texto básicos que se adaptan al programa de la asignatura y al nivel de la misma.
- Orientaciones del equipo docente recogidas en la guía de la asignatura.
- Pruebas de evaluación continua (PEC) de carácter voluntario pero calificables.
- Tutorías.
- Aula virtual, correo electrónico y teléfono.
El trabajo personal del alumno debe comenzar con la lectura de la guía de la asignatura. Posteriormente deberá iniciar la lectura de los temas. Una vez leído y comprendido cada tema de los desarrollados en el aula virtual o en los libros recomendados, es aconsejable que elabore resúmenes y esquemas que le ayudarán a asimilar los contenidos. En el curso virtual encontrará orientaciones que le facilitarán esta labor.
Una fase posterior es la realización de los ejercicios de cada capítulo. Debe intentarlo sin mirar los resultados, así como otros de libros de problemas recomendados
La asignatura tiene dos pruebas de evaluación continua, con una serie de cuestiones y problemas relacionados con la materia. Se recomienda su realización pues le permitirán evaluar sus conocimientos ya que le serán devueltas corregidas y calificadas y además le servirán de orientación y entrenamiento para la prueba presencial.
La resolución de dudas y comentarios sobre la materia de estudio correrá a cargo del equipo docente, utilizando para ello, principalmente, los foros del curso virtual y el correo electrónico.
TIPO DE PRUEBA PRESENCIAL
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| Tipo de examen |
| Tipo de examen |
Examen mixto |
| Preguntas test |
| Preguntas test |
9 |
| Preguntas desarrollo |
| Preguntas desarrollo |
4 |
| Duración |
| Duración |
120 (minutos) |
| Material permitido en el examen |
| Material permitido en el examen |
Solo se permite el uso de calculadora no programable. No se permite el uso de libros, apuntes, programas ni tablas. |
| Criterios de evaluación |
| Criterios de evaluación |
La Prueba Presencial estará compuesta de dos partes. Una parte, referida a los temas de cinética (1 a 6), que consistirá en 9 preguntas objetivas teórico-prácticas con cuatro posibles respuestas cada una, de las cuales una sola será verdadera. La calificación se calculará por la fórmula B – M/3, sin tenerse en cuenta las preguntas no contestadas. Esto significa que la máxima nota de la parte de cinética será 9. El punto restante hasta la máxima calificación de 10 en la parte de cinética lo aportará la nota de la PEC 1 (cinética). Otra parte asociada a los temas 7 a 12 (electroquímica) que estará formada con 3 cuestiones y 1 problema. Cada cuestión tiene un valor máximo de 2 puntos. El problema tiene un valor máximo de 4 puntos. La nota de esta parte se pondera con la nota de la PEC 2 mediante la formula 0,10PEC2 + 0,90(examen parte de los temas 7 a 12). La calificación final de la asignatura será la media de las calificaciones de las partes de cinética y electroquímica, siempre y cuando se cumpla la condición de que en cada una de las partes se obtenga al menos un 3,3. |
| % del examen sobre la nota final |
| % del examen sobre la nota final |
90 |
| Nota mínima del examen para aprobar sin PEC |
| Nota mínima del examen para aprobar sin PEC |
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| Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC |
| Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC |
9 |
| Nota mínima en el examen para sumar la PEC |
| Nota mínima en el examen para sumar la PEC |
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| Comentarios y observaciones |
| Comentarios y observaciones |
Para superar esta asignatura es necesario realizar satisfactoriamente una prueba presencial. Esta prueba se realizará en los centros asociados en las fechas fijadas. Para conocer el día y la hora ha de consultar el calendario elaborado por la UNED y que se publica en la página web o bien comprobarlo en el Centro Asociado. Para esta asignatura, la convocatoria ordinaria es la de junio. En caso de no superar el examen, o de no presentarse a él, dispondrá también de la convocatoria extraordinaria de septiembre. La prueba presencial contiene una parte con 9 preguntas de elección entre cuatro alternativas y otra parte con tres cuestiones teóricas del tipo de respuesta breve y un problema. A las cuestiones hay que responder de manera precisa y en cuanto al problema debe exponerse su desarrollo, los cálculos y la representación gráfica, en el caso que fuese necesaria, no bastando con escribir solamente los resultados finales. Cada parte contribuye con un 50% a la nota siempre y cuando la nota parcial de cada una de estas partes sea igual o superior a 3,3. |
PRUEBAS DE EVALUACIÓN CONTINUA (PEC)
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| ¿Hay PEC? |
| ¿Hay PEC? |
Si |
| Descripción |
| Descripción |
Están previstas dos pruebas de evaluación continua (PEC) durante el curso. La PEC/1 abarca los 6 primeros temas de la asignatura y la PEC/2 los 6 últimos temas. La primera PEC (temas 1 a 6) estará formada por 9 preguntas, con cuatro alternativas y una sola válida. La segunda PEC (temas 7 a 12) constará de 10 preguntas tipo test, donde además de elegir la contestación correcta, deberá razonar la elección y 3 problemas. |
| Criterios de evaluación |
| Criterios de evaluación |
Los criterios de evaluación son - La primera PEC, de Cinética (temas 1-6), será una prueba objetiva teórico-práctica de 9 preguntas con 4 respuestas alternativas de las que solo una será verdadera. La calificación, entre 0 y 1 puntos, se calculará así: (B – M/3) / 9. - La segunda PEC (temas 7 a 12) se puntuará con 0,25 por cada por cada una de las 10 preguntas y 2,5 puntos máximo por cada problema. |
| Ponderación de la PEC en la nota final |
| Ponderación de la PEC en la nota final |
10% en conjunto |
| Fecha aproximada de entrega |
| Fecha aproximada de entrega |
PEC/1: finales de marzo / primeros de abril; PEC/2: finales de abril / mediados de mayo |
| Comentarios y observaciones |
| Comentarios y observaciones |
Es importante resolver o, al menos, intentar resolver estos ejercicios, ya que le ayudarán a asimilar mejor lo estudiado y a consolidar sus conocimientos, además de servirle como entrenamiento para la preparación y realización de la prueba presencial. La PEC 1 será contestada y entregada mediante una aplicación automática del aula virtual. La PEC 2 será entregada a través de la plataforma mediante la aplicación apropiada y en formato Word. Dichas pruebas se entregarán en las fechas que se indican en el calendario de actividades que encontrará en el aula virtual. El material correspondiente a las PEC estará disponible en el aula virtual, espacio restringido para los estudiantes de la asignatura. La resolución de las PEC le ayuda a consolidar sus conocimientos y a tomar conciencia del progreso de su estudio. Los ejercicios que se proponen suelen ser similares a los de la prueba presencial, aunque también, en algún caso, algo más laboriosos de los que los estudiantes tendrán que afrontar en la prueba presencial. |
OTRAS ACTIVIDADES EVALUABLES
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| ¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s? |
| ¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s? |
No |
| Descripción |
| Descripción |
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| Criterios de evaluación |
| Criterios de evaluación |
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| Ponderación en la nota final |
| Ponderación en la nota final |
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| Fecha aproximada de entrega |
| Fecha aproximada de entrega |
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| Comentarios y observaciones |
| Comentarios y observaciones |
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¿Cómo se obtiene la nota final?
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Esta asignatura está dividida en dos partes: “parte 1” (temas 1-6) y “parte 2” (temas 7-12). - La nota de la parte 1 se obtiene sumando a la calificación del examen de Cinética (que se evalúa sobre 9) la puntuación de la PEC de Cinética, cuyo máximo es 1 punto.
- La nota de la parte 2 se obtiene mediante la expresión 0,1 PEC2 + 0,9 Parte 2
La calificación global será la media aritmética de ambas partes siempre que en cada una de ellas se obtenga al menos un 3,3. Para aprobar la asignatura es necesario que esta media sea al menos de 5. Si no se aprueba en junio, se dispondrá de una segunda oportunidad en septiembre para examinarse de una o de las dos partes. Si en ambas partes la nota de junio fue inferior a 3,3, se deberá realizar en septiembre el examen completo. Toda parte en la que se obtuvo 3,3 o más se podrá repetir opcionalmente en septiembre, pero la calificación que se tendrá en cuenta para obtener la nota final será la de septiembre, no la de junio. Si se decide no repetir el examen de alguna de las partes en septiembre, se tomará la nota de esta parte obtenida en junio. Si se suspende la asignatura en septiembre no se guarda la nota de ninguna parte para cursos posteriores. |
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Atkins, P.; Paula de, J.; Química Física. 8ª edición, Editorial Médica Panamericana S. A., Buenos Aires, 2008. ISBN: 978-950-06-1248-7.
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Levine, Ira N.; Fisicoquímica (volumen 2), 5ª edición, Editorial Mc Graw Hill., Madrid, 2004. ISBN: 978-84-481-3787-8.
De estos dos libros, el Atkins cubre prácticamente todo el programa de la asignatura, pero puede resultar en algunas partes del mismo bastante general, con lo que se precisaría completar. En el Levine faltan apartados de la segunda parte de la asignatura, como el de Cinética electroquímica.
Se recomienda estudiar la parte de Cinética por el libro de Levine (concretamente, por los temas 17, Cinética Química, y 23, Teoría de las velocidades de reacción). Una amplia colección de problemas y cuestiones de exámenes de años anteriores de la parte de Cinética se puede encontrar aquí. Una alternativa válida para estudiar esta parte es mediante el libro de Atkins.
En cuanto a la segunda parte de la asignatura, se han elaborado los temas de Electroquímica. Actualmente no están publicados, pero se colgarán en el aula virtual. Cada tema consta de un esquema de contenidos, los objetivos que se intentan alcanzar, el desarrollo de todos los apartados del programa, bibliografía complementaría recomendada y una colección de cuestiones y problemas resueltos.
Se ha seleccionado en la bibliografía complementaria una representación de libros publicados en español y que pueden ayudar a mejorar el estudio de la asignatura. De la misma manera, en los libros de problemas encontrará algunos ejercicios de similares características a los que se proponen en este curso.
La consulta de estas obras no es obligatoria, pero sí se recomienda para adquirir una formación más completa y profundizar en el estudio de la asignatura.
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Bertrán Rusca, J. y Núñez Delgado, J (coords).;Química Física II, Editorial Ariel Ciencia, Barcelona, 2002. ISBN: 84-344-8049-2 (Vol. II).
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Senent Pérez, S.; Química Física II: Cinética Química (3 volúmenes) Editorial UNED, Madrid, 1987. ISBN: 84-362-2211-3
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Aldaz Riera, A., Electroquímica Editorial UNED, Madrid, 1987. ISBN:84-362-2218-0
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Sanz Pedrero, P. (coordinador general); Fisicoquímica para Farmacia y Biología, Editorial: Masson-Salvat Medicina, Barcelona, 1992. ISBN: 84-458-0086-8.
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Levine, Ira N.; Problemas resueltos de Fisicoquímica del libro de teoría. Editorial Mc Graw Hill., Madrid, 2004. ISBN: 0-470-09058-8
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Engel, T. y Reid, P.; Química Física. Editorial Pearson, Madrid 2006. ISBN: 13: 978-84-7829-077-2
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Bertran Rusca, J. y Nuñez Delgado, J. (coordinadores); Problemas de Química Física. Editorial Delta, Madrid, 2007. ISBN: 84-96477-48-7
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Atkins, P. W.; Student´s Solutions Manual to Accompany Atkins´ Physical Chemistry, 7ª edición. Editorial Oxford University Press, Oxford, 2006. ISBN: 0199252343. (Existen versiones en español de otras ediciones).
Los principales medios de apoyo que podrán utilizar los estudiantes de esta asignatura son los siguientes:
- Guía Didáctica de la asignatura
- Material didáctico desarrollado para la asignatura
- Aula virtual
- Tutores
- Profesores de la Sede Central
- Biblioteca central de la UNED y de centros asociados
- Los exámenes de Cinética desde el curso 2018-19, completamente resueltos, y otros materiales pueden encontrarse en la página Cinética Química (TRIPLENLACE).
