Planificación Docente Quimica Ic-2015 2r6nk

UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PANAMA FACULTAD DE INGENIERIA PLANIFICACIÓN DOCENTE DOCENTE: MEDARDO ANTONIO SANTA MEJIA MATERIA: QUÍMICA GENERAL GRUPO: 1

TELÉFONO/E-MAIL: 66255604/[email protected] CÓDIGO: 30-202 HORARIO: MIERCOLES 6:00 PM A 10:20 PM

DESCRIPCIÓN DEL CURSO: QUÍMICA GENERAL consiste en el estudio de la composición y transformaciones de la materia. Pretende introducir al alumno en el amplio campo de la química con miras a la aplicación a los procesos industriales por lo que forma parte básica del plan de estudio de las Carreras de Ingeniería. La finalidad del curso es que el alumno desarrolle habilidades y destrezas en el manejo de los conceptos químicos para su aplicación en las áreas de Tecnología Industrial, Procesos de Producción, Control de Calidad, Salud Ocupacional, Gestión Ambiental, etc. Que le permitirán tomar decisiones relevantes; todo ello mediante el razonamiento crítico y objetivo en la resolución de problemas, análisis de situaciones planteadas y experiencias de laboratorio. Mediante la utilización de 10 lecturas de aplicación industrial y resolución de problemas, este curso fomenta: El análisis crítico y comparativo de situaciones planteadas en cada una de las lecturas. La participación activa del estudiante. La habilidad para resolver problemas. La integración del trabajo en equipo, mediante la realización de las experiencias de laboratorio, mismas que a la vez le permitirán desarrollar una actitud hacia la investigación científica. OBJETIVO GENERAL: 1.Valorar la Importancia que Tiene la Química en el Campo de Aplicación de la Ingeniería Industrial 2. Analizar Críticamente las Leyes que Rigen el Comportamiento Químico de la Materia, en Cuanto a su Participación en las Reacciones Químicas.

3. Analizar las Partículas Atómicas Fundamentales que Forman la Estructura del Átomo. 4. Valorar las Diferentes Clases de Reacciones y Ecuaciones Químicas que se Presentan en las Sustancias de Acuerdo a su Comportamiento Químico. 5. Evaluar Todo lo Concerniente al Concepto de Estequiometría en las Reacciones Químicas. 6. Analizar Críticamente el Concepto de Energía, Calor y Trabajo, Mediante su Aplicación en la Ingeniería Industrial. 7. Evaluar las Características Específicas de los Estados de la Materia, Según la Teoría Cinética Molecular.

8. Analizar los Concepto de Disolución, Equilibrio Químico y Cinética Química de las reacciones tanto Cualitativa como Cuantitativamente, en función de las Mezclas Homogéneas y heterogéneas, en los Distintos Estados de la Materia. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1.1. Definir Química. 1.2. Analizar la evolución histórica de la Química hasta nuestros días. 1.3. Identificar las ciencias auxiliares de la Química. 1.4. Argumentar la importancia que tiene la Química en los procesos de producción y control de calidad para la toma de decisiones. 1.5. Describir el concepto de materia de acuerdo a su: clasificación, propiedades y cambios que en ella se presenta como fundamento de la Ingeniería Industrial. 2.1. Describir cada una de las leyes (3) de la materia. 2.2. Explicar mediante la resolución de problemas cada una de las leyes que rigen la materia. 2.3. Resolver problemas (10), sobre la ley de la Conservación de la Materia de Lavoisier. 2.4. Comparar la ley de Lavoisier y Dalton, sobre el comportamiento de la materia. 3.1. Definir el átomo y sus partes fundamentales de acuerdo a la estructura atómica de la materia. 3.2. Determinar el número de electrones, protones y neutrones, de un elemento químico, dado su número atómico y número de masa. 3.3 Entender el concepto de isótopo. 3.4. Evaluar mediante diagramas la naturaleza ondulatoria de la materia. 4.1. Describir las características de las reacciones químicas. 4.2. Explicar cada una de las reacciones químicas de acuerdo a su comportamiento en las sustancias. 4.3. Interpretar un cambio químico a través de una ecuación química. 4.4. Explicar porque la Hidrólisis es lo inverso a la Neutralización. 5.1. Definir el término estequiometría. 5.2. Analizar las ecuaciones químicas de acuerdo a las leyes de la estequiometría. 5.3. Resolver problemas de estequiometría: Mol, Fórmulas (empíricas y molecular). 5.4. Valorar la importancia del uso del reactivo límite y en exceso, en los cálculos que se dan en las reacciones químicas. 6.1. Definir: Energía, Calor y Trabajo. 6.2. Interpretar el concepto de energía cinética de las moléculas. 6.3. Analizar problemas de calor específico y latente, así como las transformaciones de temperatura de una escala a otra. 6.4. Reconocer la importancia de la Calorimetría, en el estudio de la Primera y segunda Ley de la Termodinámica. 7.1. Conocer los postulados de la Teoría Cinética Molecular. 7.2. Definir cada uno de los estados de la materia de acuerdo a la Teoría Cinética Molecular. 7.3. Interpretar la ley de los gases ideales de acuerdo a la Teoría Cinética Molecular. 7.4. Analizar todo lo concerniente al estado gaseoso: propiedades, modelos, ecuaciones, etc. 7.5. Evaluar la ecuación de estado y densidad absoluta de los gases ideales de acuerdo a la Teoría Cinética Molecular. 8.1. Definir el concepto de Disolución y sus características. 8.2. Analizar el concepto de solubilidad y los factores que influyen en la misma. 8.3. Evaluar la diferencia que existe entre disolución: diluida, concentrada, saturada y

sobresaturada. 8.4. Estudiar los conceptos de Equilibrio Químico y Cinética Química de las reacciones. 8.5. Resolver problemas que además involucren concentraciones de: Fracción Molar, Molaridad, Molalidad y Normalidad. CONTENIDOS: TEMA I : INTRODUCCIÓN AL CURSO -GENERALIDADES DE LA QUIMICA -LA MATERIA -RELACIÓN QUE EXISTE ENTRE: MATERIA-VOLUMEN-MASA -LEYES FUNDAMENTALES QUE RIGEN LA MATERIA -LEY DE LA CONSERVACION DE LA MATERIA -LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS -LEY DE LAS PROPORCIONES MULTIPLES TEMA II: ATOMOS Y PARTICULAS -EL ÁTOMO Y SU DESUBRIMIENTO -ATOMOS Y PARTICULAS SUBATOMICA -MOLECULAS IONES -ISOTOPOS -PREDICCIONES EN BASE A LA TABLA PERIODICA TEMA III: ESTEQUIOMETRIA -ECUACIONES QUIMICAS -TIPOS DE REACCIONES -EL MOL Y NUMERO DE AVOGADRO -CALCULOS MOL-MASA -CALCULOS MASA-MOL -FORMULA EMPIRICA Y MOLECULAR -REACTIVO LIMITANTE -RENDIMIENTO PORCENTUAL TEMA IV: ESTEQUIOMETRIA DE LAS DISOLUCIONES -LA DISOLUCION -ELECTROLITOS -SOLUBILIDAD -REACCIONES ACUOSAS -MOLARIDAD -CALCULOS CON REACCIONES ACUOSAS -TITULACIONES TEMA V: TERMOQUIMICA -ENERGIA INTERNA -ENTALPIA -CALORIMETRIA -ENTALPIAS DE REACCION -ENTALPIAS ESTANDAR DE FORMACION -LEY DE HESS -ENERGIAS DE ENLACE

-CONTENIDOS ENERGETICOS TEMA VI: ESTRUCTURA ATOMICA, PROPIEDADES Y ENLACES -ESTRCUTURA ELECTRONICA DE LOS ATOMOS -PROPIEDADES PERIODICAS DE LOS ELEMENTOS -ENLACE QUIMICO -TEORIAS DE ENLACE Y GEOMETRIA MOLECULAR TEMA VII: ESTADO GASEOSO -LEYES DE LOS GASES -LEY DE DALTON -ESTEQUIOMETRIA Y LEYES DE LOS GASES -TEORIA CINETICA MOLECULAR -EFUSION Y DIFUSION -DESVIACIONES DEL COMPORTAMIENTO IDEAL TEMA VIII: LIQUIDOS Y SOLIDOS -FUERZAS INTERMOLECULARES -VISCOSIDAD Y TENSION SUPERFICIAL -PRESION DE VAPOR -CAMBIOS DE ESTADO -DIAGRAMAS DE FASES -CURVAS DE CALENTAMIENTO -ESTRUCTURA DE LOS SOLIDOS TEMA IX: PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES -TIPOS DE SOLUCIONES -SOLUBILIDAD -EXPRESIONES DE LA CONCENTRACION -PROPIEDADES COLIGATIVAS TEMA X: EQUILIBRIO QUIMICO -CONSTANTES DE EQUILIBRIO -TIPOS DE EQUILIBRIO -CALCULOS DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO -EL PRINCIPIO DE LE CHÂTELIER

TEMA XI: EQUILIBRIO ACIDO-BASE -TEORIAS ACIDO BASE -ESCALAS DE pH -ACIDOS Y BASES FUERTES -ACIDOS DEBILES -RELACION ENTRE Ka Y Kb -LAS SALES EN SOLUCION TEMA XII: CINÉTICA QUÍMICA -FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCION -VELOCIDAD DE REACCION -LEYES DE VELOCIDAD -EFECTO DE LA CONCENTRACION

-EFECTO DE LA TEMPERATURA

DESARROLLO DEL CURSO: FECHA

TEMA DE LA CLASE

ACTIVIDADES

SEMANA

TEMA I : INTRODUCCIÓN AL CURSO GENERALIDADE S DE LA QUIMICA -RELACIÓN QUE EXISTE ENTRE: MATERIAVOLUMEN-MASA -LEYES FUNDAMENTALES QUE RIGEN LA MATERIA -LEY DE LA CONSERVACION DE LA MATERIA -LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS -LEY DE LAS PROPORCIONES MULTIPLES

1.INTRODUCCIÓN AL CURSO 2.REVISION DEL PAQUETE INSTRUCCIONAL 3. Aplicarán los pasos del método científico a un problema. Presentación del plan de trabajo en el laboratorio. Elaboraran el inventario de las gavetas. Clase magistral

1 ENERO 19

SEMANA 2 ENERO 26

TEMA II: ATOMOS Y PARTICULAS -EL ÁTOMO Y SU DESUBRIMIENTO -ATOMOS Y PARTICULAS SUBATOMICA -MOLECULAS IONES -ISOTOPOS -PREDICCIONES EN BASE A LA TABLA PERIODICA

INVESTIGACION No.1: Importancia industrial del: Cloro (Cl), Ácido Sulfúrico (H2SO4) y Ácido Clorhídrico (HCL). Clase magistral 1-Reconocimiento la tabla periódica de los elementos. 2-Clasificarán una serie de elementos según su estado físico. 3-Discutirán los conceptos de masa y volumen. 3-Resolverán problemas de masa promedio. 4-Discusión de la lectura 1. 5-Determinarán el número de

TÉCNICAS DIDÁCTICAS/METODOLO GÍA Clase teórica

RECURSOS

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio

de

-Libro de Texto

-Tablero Clase teórica

-Data show

LABORATORIO

-Internet

Resolución de problemas.

-Laboratorio

Discusión teórica

-Guías

Tareas para la casa

laboratorio

Informes Laboratorio.

-Libro Texto

de

de

electrones, protones neutrones de elementos químicos. LABORATORIO 1 SEMANA 3 FEBRERO 2

SEMANA 4 FEBRERO 9

TEMA III: ESTEQUIOMETRIA -ECUACIONES QUIMICAS -TIPOS DE REACCIONES -EL MOL Y NUMERO DE AVOGADRO -CALCULOS MOL-MASA -CALCULOS MASA-MOL -FORMULA EMPIRICA Y MOLECULAR -REACTIVO LIMITANTE -RENDIMIENTO PORCENTUAL

TEMA IV: ESTEQUIOMETRIA DE LAS DISOLUCIONES -LA DISOLUCION -ELECTROLITOS -SOLUBILIDAD -REACCIONES ACUOSAS -MOLARIDAD -CALCULOS CON REACCIONES ACUOSAS -TITULACIONES

y 10

1-Resolverán problemas de mol, fórmula empírica, molecular e iónicas. 2-Citarán las leyes que rigen la estequiometría de las reacciones. 3-Analizarán la importancia del reactivo límite y en exceso. 4-Discusión de investigación 1. INVESTIGACION No.2: Amoniaco (NH3) y Fertilizantes Químicos. -LABORATORIO 2 Clase Magistral 1-Resolverán problemas de cálculos de concentración. 2-Resolverán problemas de concentraciones con base en la estequiometría de las reacciones. 3-Dada una reacción, determinarán el producto. 4. Discusión de la investigación 2. INVESTIGACION No.3: La QUÍMICA Orgánica.

Clase teórica

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio

de

-Libro de Texto

Clase teórica

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio -Libro de Texto

de

SEMANA 5

EXAMEN PARCIAL 1

FEBRERO 16

LABORATORIO 3 Resolverán el primer examen parcial. INVESTIGACION No.4: Los Hidrocarburos. LABORATORIO 4

Aplicación

de

los

-Cuestionario

conceptos aprendidos en

del examen.

clase.

-Calculadora

Uso de la tabla periódica.

-Tabla periódica

SEMANA 6 FEBRERO 23

SEMANA 7 MARZO 2

TEMA V: TERMOQUIMICA -ENERGIA INTERNA -ENTALPIA -CALORIMETRIA -ENTALPIAS DE REACCION -ENTALPIAS ESTANDAR DE FORMACION -LEY DE HESS -ENERGIAS DE ENLACE -CONTENIDOS ENERGETICOS

TEMA VI: ESTRUCTURA ATOMICA, PROPIEDADES Y ENLACES -ESTRCUTURA ELECTRONICA DE LOS ATOMOS -PROPIEDADES PERIODICAS DE LOS ELEMENTOS -ENLACE QUIMICO -TEORIAS DE ENLACE Y GEOMETRIA MOLECULAR

Clase Magistral 1-Clasificarán los tipos de energía. 2-Estudiaran la leyes de la termodinámica. 3-Realizaran problemas de termoquímica. 4-Discusión de la Investigación 4. INVESTIGACION No.5: La Industria Metalúrgica. -LABORATORIO 5. Clase Magistral 1-Estudiaran la estructura atómica. 2-Estudiaran las propiedades periódicas y el enlace químico. 3-construiran modelos moleculares. 4-Resolverán problemas de distribución electrónica y relaciones periódicas. 5-Discusión de la lectura 5. INVESTIGACION No.6: La

Clase teórica

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio

de

-Libro de Texto

Clase teórica

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio -Libro de Texto

de

SEMANA 8 MARZO 9

SEMANA 9 MARZO 16

TEMA VII: ESTADO GASEOSO -LEYES DE LOS GASES -LEY DE DALTON -ESTEQUIOMETRIA Y LEYES DE LOS GASES -TEORIA CINETICA MOLECULAR -EFUSION Y DIFUSION -DESVIACIONES DEL COMPORTAMIENTO IDEAL

TEMA VIII: LIQUIDOS Y SOLIDOS -FUERZAS INTERMOLECULARES -VISCOSIDAD Y TENSION SUPERFICIAL -PRESION DE VAPOR -CAMBIOS DE ESTADO -DIAGRAMAS DE FASES -CURVAS DE CALENTAMIENTO -ESTRUCTURA DE LOS SOLIDOS

Fotoquímica y Biotecnología. -LABORATORIO 6 Clase Magistral 1-Estuiaran las leyes de los gases 2-Aplicaran las leyes de los gases en los cálculos con reacciones químicas. 2- Aplicarán la ley de Dalton. 3-Aplicarán los conceptos de efusión y difusión. 4-Discusión de la Investigación 6. INVESTIGACION No.7: Importancia del Oxígeno e Hidrógeno y La Capa de Ozono. -LABORATORIO 7 Clase Magistral 1-Explicarán las diferencias entre los sólidos, líquidos y gases 2-Estudiaran las fuerzas intermoleculares. 2-Reconoceran los conceptos de viscosidad y tensión superficial. 3-Aplicaran los conceptos de presión de vapor. 3-Analizarán los cambios de estado y calcualran energía con base en las curvas de calentamiento. -Discusión de la Séptima lnvestigación.

Clase teórica

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio

de

-Libro de Texto

Clase teórica

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio -Libro de Texto

de

INVESTIGACION No.8: Contaminación y el Efecto de Invernadero. LABORATORIO 8 SEMANA

EXAMEN PARCIAL 2

10

Clase Magistral Resolverán el primer examen parcial.

MARZO 23

Aplicación

de

los

-Cuestionario

conceptos aprendidos en

del examen.

clase.

-Calculadora

Uso de la tabla periódica.

-Tabla periódica

SEMANA 11 MARZO 30

TEMA IX: PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES -TIPOS DE SOLUCIONES -SOLUBILIDAD -EXPRESIONES DE LA CONCENTRACION -PROPIEDADES COLIGATIVAS

Clase Magistral 1-Analizarán las propiedades de las disoluciones y calcularan concentraciones. 2-Analizaran la solubilidad e Identificaran los tipos de soluciones. 3-Aplicaran cálculos con las propiedades coligativas. 4-discusión de la Investigación 8.

Clase teórica

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio

de

-Libro de Texto

INVESTIGACION No.9: Importancia del El Agua. -LABORATORIO 9 SEMANA 12 ABRIL 6

TEMA X: EQUILIBRIO QUIMICO -CONSTANTES DE EQUILIBRIO -TIPOS DE EQUILIBRIO -CALCULOS DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO

Clase Magistral 1-Analizarán las características del equilibrio. 2-Diferenciarán los tipos de equilibrio. 3-Resolverán ejercicios sobre

Clase teórica

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

-EL PRINCIPIO DE LE CHÂTELIER

SEMANA 13 ABRIL 13

SEMANA 14 ABRIL 20

TEMA XI: EQUILIBRIO ACIDO-BASE -TEORIAS ACIDO BASE -ESCALAS DE pH -ACIDOS Y BASES FUERTES -ACIDOS DEBILES -RELACION ENTRE Ka Y Kb -LAS SALES EN SOLUCION

TEMA XII: CINÉTICA QUÍMICA -FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCION -VELOCIDAD DE REACCION -LEYES DE VELOCIDAD -EFECTO DE LA CONCENTRACION -EFECTO DE LA TEMPERATURA

constantes de equilibrio. 4-Discusión de la Investigación 9. INVESTIGACION No.10: Coloides y la Vida Moderna. -LABORATORIO 10

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio

Clase Magistral 1-Analizarán la importancia que tiene los Equilibrios ácidobase. 2-Resolverán problemas de equilibrio ácidobase. 3-Calcularan pH y concentraciones. 4- Discusión de la décima lectura. - LABORATORIO 12

Clase teórica

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio

Clase Magistral 1-Calcularán constantes de reacción 2-Calcularan velocidades de reacción 3-Determinaran ordenes de reacción. - REVISION DEL INVENTARIO DEL LABORARTORIO.

Clase teórica

-Tablero

LABORATORIO

-Data show

Resolución de problemas.

-Internet

Discusión teórica

-Laboratorio

Tareas para la casa

-Guías

Informes Laboratorio.

laboratorio

de

-Libro de Texto

de

-Libro de Texto

de

-Libro de Texto

SEMANA 15 ABRIL

EXAMEN FINAL

Resolver el Examen Final. Entrega de tareas de los temas evaluados.

Aplicación

de

los

-Cuestionario

conceptos aprendidos en

del examen.

clase.

-Calculadora

27

Uso de la tabla periódica.

-Tabla periódica

CRITERIOS DE EVALUACIÓN: El curso de Química General utiliza cuatro medios diferentes para evaluar.  Las pruebas (65%) Dos pruebas parciales y un final, en las cuales se evalúa cada tema individualmente.  Las tareas semanales (10%) Se realizarán tareas semanales acerca de los tópicos tratados en la clase, las mismas deberán ser entregadas a la siguiente semana de propuesta la tarea.  Laboratorio (20%) Se realizaran laboratorios cada semana y los temas estarán acordes a los temas teóricos tratados en clase, los informes se entregaran a la semana siguiente de haber realizado la práctica.  Investigaciones y Lecturas (10%) Se realizará 10 Investigaciones y lecturas de aplicación industrial, en las que el estudiante discutirá en clases el tema investigado, el mismo debe ser presentado por medio de un informe escrito.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Estrategias de evaluación Primer Examen Parcial Segundo Examen Parcial Participación en clase Examen Final Laboratorios Tareas e Investigaciones o Lecturas TOTAL

Puntaje/Porcentaje 20 20 5 25 20 10 100

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: OBLIGATORIAS TÍTULO Química, La Ciencia Central.

Brown,

AUTOR T.L., Le May,

H.E.,

EDITORIAL – AÑO Pearson Education, México. 2009.

Bursten, B.E. Química

PARA CONSULTA

Chang Raymond

McGraw-Hill, 2010

Operaciones

Básicas

de

la

Ingeniería Química

Bravo

Rodríguez,

Vicente;

McGraw-Hill. España. 2004.

Blázquez García, Gabriel; Gálvez Borrego, Antonio.

Química General Superior

Masterton, W. Solowinski, Emil.

Interamericana españa. 2006

McCabe, Smith, Harriott.

MacGraw-hill. Mexico. 2008.

Química General

Petrcci Ralph

Pearson Education, 2011

Química General Universitaria

Keenan Kleinfelter y Wood.

CECSA. México. 2005

Operaciones

Unitarias

en

Ingeniería Química