VICERRECTORADO ACADÉMICO Unidad de Desarrollo Educativo 1. DATOS INFORMATIVOS ASIGNATURA: QUÍMICA I CÓDIGO: 12317 NRC: 3272 CRÉDITOS: 5 DEPARTAMENTO: CIENCIAS EXACTAS CARRERAS: PETROQUÍMICA ÁREA DEL CONOCIMIENTO: QUÍMICA I DOCENTE: INES GEORGINA TIRADO GALLO PERÍODO ACADÉMICO: MARZO 2012 – AGOSTO 2012 FECHA ELABORACIÓN: 10/FEB./2012 SESIONES/SEMANA: TEÓRICAS: PRÁCTICA S:1 H 5H NIVEL: PRIMERO EJE DE FORMACIÓN: PROFESIONAL PRE-REQUISITOS: QUÍMICA CO-REQUISITOS: LABORATORIO DE QUÍMICA DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: Química es una asignatura que corresponde a la base de la ciencia como tal, fundamental como en el desempeño académico y profesional que permite interpretar los fenómenos de la naturaleza, por cuanto en esta asignatura se ven los principios de las leyes de la materia y la energía, conociendo las magnitudes y medidas que involucran a la materia. Desarrollando ambas cuestiones a través de la resolución de ejercicios de aplicación. La Química como ciencia central pretende crear las competencias necesarias del futuro profesional para que lleve a cabo la descripción del comportamiento de las sustancias involucradas en procesos industriales, o de la vida diaria y en cualquier campo que se desempeñe, empleando el razonamiento lógico de los fundamentos teóricos. UNIDADES DE COMPETENCIAS A LOGRAR: GENÉRICAS: Interpreta y resuelve problemas de la realidad aplicando métodos de la investigación, métodos propios de las ciencias, herramientas tecnológicas y variadas fuentes de información científica, técnica y cultural con ética profesional, trabajo equipo y respeto a la propiedad intelectual. ESPECÍFICAS: Demuestra pensamiento lógico, aplica concepto y leyes fundamentales de las Ciencias Básicas con orden, responsabilidad, honestidad, coherencia y pertinencia, secuencias algorítmicas, para la modelación y solución de problemas que tributen a la formación profesional con eficiencia. ELEMENTO DE COMPETENCIA: Aplica los conceptos y leyes fundamentales del estado líquido, equilibrio iónico, termoquímica, electroquímica en la resolución de ejercicios y prácticas de laboratorio, organizando y desarrollando el razonamiento, comprendiendo y explicando los procesos que se llevan a cabo en la naturaleza. RESULTADO FINAL DEL APRENDIZAJE: Ejercicios y problemas resueltos del estado líquido, equilibrio iónico, termoquímica, electroquímica e informes de laboratorio. CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL: Esta asignatura constituye la base del conocimiento, proporciona al futuro profesional las bases conceptuales de leyes y principios del comportamiento de las soluciones acuosas. No. 1 UNIDADES DE ESTUDIO Y SUS CONTENIDOS EVIDENCIA DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA DE TAREAS Unidad 1: EL ESTADO LIQUIDO Y SOLUCIONES Producto de unidad: 1.1 SISTEMAS DE MEDIDA Origen de los patrones de medida Análisis Dimensional Análisis de Unidades Notación Científica Factores de Conversión en Unidades Químicas Presentación de datos empleando Análisis de Cifras Significativas Precisión y Exactitud Teoría del error en las mediciones Análisis estadístico y evaluación de los datos analíticos 1.2 MOLÉCULAS Geometría molecular. Tarea principal 1.1: Consulta acerca de definición propiedades agua, tipos de aguas, proceso de potabilización y purificación del agua. EJERCICIOS DE LABORATORIO. SOLUCIONES E INFORMES DE Tarea principal 1.2: Informe de la estimación del error experimental en la medición de la masa y volumen Tarea principal 1.3: Resolución de problemas y ejercicios de Geometría molecular VICERRECTORADO ACADÉMICO Unidad de Desarrollo Educativo Forma de los orbitales atómicos. Hibridación de orbitales atómicos. Orbitales sp, sp2, sp3. Orbitales moleculares. Orbital enlazante y antienlazante. Teoría de los orbitales moleculares 1.3. ESTADO LÍQUIDO. Propiedades. Equilibrio de fases. Presión de vapor, punto de ebullición y calor de vaporización. Expresiones de concentración, solubilidad. Mecanismos de disolución. Mezclas de líquidos volátiles, ley de Raoult. Desviaciones a la disolución. Soluciones de solutos no volátiles. Propiedades coligativas. Mezclas de líquidos parcialmente miscibles. Unidad 2: Formas de expresar concentraciones Describir la preparación de soluciones Cálculos químicos con pesos equivalentes Propiedades coligativas ACIDOS-BASES Y SALES EJERCICIOS DE PH DE ÁCIDOS, BASES Y SALES E INFORMES DE LABORATORIO. Tarea principal 1.4: Consulta acerca de las propiedades coligativas. Tarea principal 1.5: Prácticas e informes de laboratorio sobre PREPARACIÒN DE SOLUCIONEs, titulación, tipos básicos de reacciones y reconocimiento y manejo adecuado y correcto de los materiales de laboratorio. Producto de unidad: Tarea principal 2.1: 1.1. TEORÍA GENERAL DE ÁCIDOS Y BASES. Producto iónico del agua. Concepto y determinación de pH. Fuerza de los ácidos y las bases. Constantes de disociación. Titulaciones ácido-base, indicadores. Soluciones reguladoras. Preparación de soluciones reguladoras. 2 Prácticas e informes de laboratorio sobre PROPIEDADES COLIGATIVAS; punto de fusión y punto de ebullición. Tarea principal 2.2: Consulta los diferentes tipos de ácidos y bases. Tarea principal 2.3: Realiza cálculos de pH de ácidos y bases, fuertes y débiles 1.2. EQUILIBRIO IÓNICO. Aplicación de los principios del equilibrio químico a distintos Tarea principal 2.4: sistemas. Realiza cálculos sobre la hidrólisis de sales y Soluciones de sales poco solubles. Producto de solubilidad. Tarea principal 2.5: Precipitación selectiva. Realiza prácticas de laboratorio sobre pH e hidrólisis. ejercicios integradores sobre el equilibrio químico Soluciones de iones complejos. Constante de inestabilidad. 1.3. EQUILIBRIO QUÍMICO. Constante de equilibrio y energía libre de una reacción. Ley de acción de masas. Formas de expresión de la constante de equilibrio. Desplazamiento del equilibrio, principio de Le Chatelier. Variación de la constante de equilibrio con la temperatura. Unidad 3: TERMOQUIMICA Y ELECTROQUIMICA 3 Producto de unidad: EJERCICIOS DE: VARIACIÓN ENERGÉTICA DEBIDA A UN CAMBIO FÍSICO O QUÍMICO, ELECTRÓLISIS, PILAS. INFORME DE LABORATORIO. PILA VICERRECTORADO ACADÉMICO Unidad de Desarrollo Educativo 3.1. TERMOQUÍMICA Unidades Calor específico y capacidad calorífica molar Calor de cambio de fase Entalpía Ecuaciones termoquímicas Ley de Hess 3.2. Ejercicios de aplicación 3.3. ELECTROQUÍMICA Concepto de estado de oxidación. Estequiometria de las reacciones redox. Termodinámica de las reacciones redox. Celdas galvánicas, descripción. Potencial estándar de semicelda. Tabla de potenciales electroquímicos. Predicción de reacciones redox. Variación del potencial redox con la concentración. Ecuación de Nernst. Celdas de concentración, potenciales de celda y constante de equilibrio. Corrosión. Electrólisis. Leyes de Faraday. Equivalente electroquímico. Procesos electródicos. Tensión de descomposición, sobretensión. 2. Tarea principal 3.1: Resolución de ejercicios de calorimetría Tarea principal 3.2: Realiza práctica de laboratorio: determinación del poder calorífico de un combustible a través de una bomba calorimétrica Tarea principal 3.3: Resuelve problemas de Calor de reacción Tarea principal 3.4: Realiza práctica de laboratorio: determinación de Calores de reacción Tarea principal 3.5: Resolución de ejercicios de electrólisis y pilas galvánicas RESULTADOS Y CONTRIBUCIONES A LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES: LOGRO O RESULTADOS DE APRENDIZAJE A. Prepara soluciones de diferente concentración y determina sus propiedades. B. Determina el pH de ácidos, bases y sales. C. Determina el cambio del contenido calorífico de procesos físicos y químicos; y, construye una pila. NIVELES DE LOGRO A Alta B Media El estudiante debe C Baja Resuelve el 70% de los ejercicios de concentración de soluciones y propiedades coligativas. Presenta todos los reportes de laboratorio. X X Resuelve el 70% de los ejercicios de pH. Resuelve el 70% de los ejercicios propuestos de termoquímica y electroquímica. X Uso de la pila en un aparato eléctrico. 3. PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN TÉCNICAS E INSTRUMENTOS Tareas Informes Prueba Evaluación Final Total: 4. 1er Parcial 2 4 6 8 20 2do Parcial 2 4 6 8 20 3er Parcial 2 4 6 8 20 PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DEL PROGRAMA VICERRECTORADO ACADÉMICO Unidad de Desarrollo Educativo Se emplearán variados métodos de enseñanza para generar un aprendizaje de constante actividad, para lo que se propone la siguiente estructura: Se diagnosticará conocimientos y habilidades adquiridas al iniciar el periodo académico. Con la ayuda del diagnóstico se indagará lo que conoce el estudiante, como lo relaciona, que puede hacer con la ayuda de otros, qué puede hacer solo, qué ha logrado y qué le falta para alcanzar su aprendizaje significativo. A través de preguntas y participación de los estudiantes el docente recuerda los requisitos de aprendizaje previos que permite al docente conocer cuál es la línea de base a partir del cual incorporará nuevos elementos de competencia, en caso de encontrar deficiencias enviará tareas para atender los problemas individuales. Plantear interrogantes a los estudiantes para que den sus criterios y puedan asimilar la situación problemática. Se iniciará con explicaciones orientadoras del contenido de estudio, donde el docente plantea los aspectos más significativos, los conceptos, leyes y principios y métodos esenciales; y propone la secuencia de trabajo en cada unidad de estudio. Se buscará que el aprendizaje se base en el análisis y solución de problemas; usando información en forma significativa; favoreciendo la retención; la comprensión; el uso o aplicación de la información, los conceptos, las ideas, los principios y las habilidades en la resolución de problemas de redes eléctricas. Se buscará la resolución de casos para favorecer la realización de procesos de pensamiento complejo, tales como: análisis, razonamientos, argumentaciones, revisiones y profundización de diversos temas. Se realizan prácticas de laboratorio para desarrollar las habilidades proyectadas en función de las competencias. Se realizan ejercicios orientados al tema y otros propios del campo de estudio. La evaluación cumplirá con las tres fases: diagnóstica, formativa y sumativa, valorando el desarrollo del estudiante en cada tarea y en especial en las evidencias del aprendizaje de cada unidad; El empleo de las TIC en los procesos de aprendizaje: 5. Para optimizar el proceso de enseñanza-aprendizaje, se utilizará el aula virtual, mediante contacto permanente a través de foros, chat y correo electrónico entre el profesor y el estudiante. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO TOTAL DEL PROGRAMA: 6. TOTAL HORAS CONFERENCIAS ORIENTADORAS DEL CONTENIDO CLASES PRÁCTICAS (Talleres) PRÁCTICAS LABORATORIOS CLASES DEBATES CLASES EVALUACIÓN Trabajo autónomo del estudiante 80 39 9 12 8 12 80 TEXTO GUÍA DE LA ASIGNATURA TITULO 1. 7. Química La Ciencia Central AUTOR AÑO IDIOMA 1998 Y 2007 Español EDICIÓN AÑO IDIOMA Brown, Lemay y Bursten Babor, Joseph A 11 2009 ESPAÑOL PEARSON 8 1935 ESPAÑOL MARIN. S.A CHANG. Raymond Zumdahl Steven Petrucci Harwood Herring Jerome L. Rosemberg Ralph Burns 9 2007 ESPAÑOL Mc. Graw Hill 1 8 1992 2003 ESPAÑOL ESPAÑOL Mc. Graw Hill PEARSON 6 1980 ESPAÑOL Mc. Graw Hill 4 2003 ESPAÑOL PEARSON Brown Bursten EDICIÓN Lemay SÉPTIMA Y ONCEAVA EDITORIAL PRENTICE HALL BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA TITULO 1. QUIMICA 2. 3. QUÍMICA GENERAL MODERNA QUÍMICA 4. 5. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA QUÍMICA GENERAL 6. TEORÍA Y PROBLEMAS DE QUÍMICA GENERAL FUNDAMENTOS DE QUÍMICA 7. AUTOR EDITORIAL VICERRECTORADO ACADÉMICO Unidad de Desarrollo Educativo 1. LECTURAS PRINCIPALES QUE SE ORIENTAN REALIZAR LIBROS – REVISTAS – SITIOS WEB VIRTUAL CHEM LAB. CD ROM. PRÁCTICAS DE LABORATORIO. BRIAN WOODFIELD TEMÁTICA DE LA LECTURA LABORATORIO VIRTUAL PÁGINAS Y OTROS DETALLES Todo el documento