Nombre de la asignatura: Carrera: Ingeniería en Mecatrónica. Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos:

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1 1. - DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Química Carrera: Ingeniería en Mecatrónica Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos: UBICACIÓN a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO ANTERIORES POSTERIORES ASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMAS Cálculo básico Química básica Operaciones Fundamentales Conceptos Fundamentales Teoría Atómica Símbolos Materiales Protección del Medio Ambiente Periodicidad química Propiedades químicas y físicas de los materiales La tierra La tierra: su atmósfera Procesos de fabricación Fundición Plásticos b) APORTACIÓN DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Proporcionará los conocimientos necesarios para comprender el comportamiento de los compuestos inorgánicos y orgánicos más importantes y así seleccionar los materiales adecuados a las necesidades en su desarrollo profesional. 3. (S) GENERAL(ES) DEL CURSO El alumno tendrá los elementos requeridos para interpretar las propiedades de los compuestos inorgánicos y orgánicos con los cuales trabajará en su ámbito laboral

2 4. TEMARIO NUM. TEMAS SUBTEMAS I CONCEPTOS FUNDAMENTALES 1.1 Conversión de unidades 1.2 Química en nuestro entorno 1.3 Teoría atómica de Bohr 1.4 Estructura atómica II III PERIODICIDAD QUÍMICA ENLACES, ESTRUCTURAS Y PROPIEDADES EN COMPUESTOS QUÍMICOS 2.1 Características de la clasificación periódica moderna de los elementos Clasificación de los elementos: Por su electrón diferencial En metales y no metales Propiedades físicas de los metales y no metales Por su bloque característico 2.2 Propiedades atómicas y su variación periódica Definir los términos: tamaño atómico, carga nuclear efectiva, energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad, número de oxidación y efecto pantalla Clasificación de los enlaces químicos Estructura de Lewis Regla del octeto 3.2 Enlace iónico Requisitos para la formación del enlace iónico Propiedades de los compuestos iónicos Redes cristalinas Estructuras cristalinas Radio atómico y radio iónico 3.3 Enlace covalente Teoría para explicar el enlace covalente y sus alcances Propiedades de los enlaces covalentes Longitud, ángulo, energía y polaridad de enlace 3.4 Enlace metálico Teoría para explicar el enlace Metálico y sus alcances Teoría del mar de electrones Teoría de bandas Clasificación de los sólidos en base a su conductividad eléctrica: aislante, conductor y semiconductor 3.5 Fuerzas intermoleculares y propiedades físicas Tipos de fuerzas Influencia de las fuerzas intermoleculares en las propiedades físicas( teoría cinética molecular ) IV NOMENCLATURA DE LOS COMPUESTOS INORGÁNICOS Y TIPOS DE REACCIONES Símbolos Funciones químicas Nomenclatura 4.3 Electrolitos y no electrolitos 4.4 ph Rangos de ph 4.5 Tipos de reacción - 2 -

3 V ESTRUCTURA, NOMENCLATURA, PROPIEDADES QUÍMICAS E IMPORTANCIA DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS 5.1 Grupos funcionales 5.2 Alcanos, Alquenos y Alquinos 5.3 Aldehídos y Cetonas 5.4 Alcoholes y Fenoles 5.5 Compuestos Aromáticos 5.6 Ácidos Carboxílicos 5.7 Esteres y Éteres 5.8 Aminas y Amidas VI POLÍMEROS 6.1 Polímeros en Mecatrónica 6.2 Clasificación 6.3 Estructura 6.4 Métodos de Polimerización: - Polimerización en solución - Polimerización en emulsión - Polimerización en suspensión - Polimerización en masa - Polimerización a presión alta en fase de vapor 6.5 Tipos de Polimerización: Por Adición Por Condensación 6.6 Procesado de Polímeros 6.7 Identificación de aspectos químicos en productos mecatrónicos 5.- APRENDIZAJES REQUERIDOS Operaciones Fundamentales de Matemáticas Manejo de la Calculadora Conceptos Básicos de Química Teoría Atómica Simbología de los Elementos 6.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Visita al centro de información (biblioteca) de su instituto, a fin de que conozcan los estudiantes el material bibliográfico existente para apoyo del curso. Desarrollo de prácticas de laboratorio para la aplicación de los conocimientos adquiridos y diseño experimentos químicos por unidad de aprendizaje para la mejor compresión de las reacciones químicas inorgánicas y orgánicas. Participación del alumno en: Resolución de ejercicios y problemas en clase y por equipos Realización de modelos a escala y representación gráfica de átomos, iones, moléculas, cristales iónicos y covalentes, cristales metálicos, etc. Realización de modelos a escala y representación gráfica, de las propiedades periódicas y su variación en la tabla periódica. Realización y presentación, en seminarios, de proyectos de investigación bibliográfica y de campo, en la que apliquen las etapas del método científico y se adentren en tópicos específicos de temas como: Los metales y su impacto en el fenómeno de la contaminación de los ríos, del mar, de los suelos, del aire Los metales y su uso como conductores de la electricidad Los materiales semiconductores y su importancia en el área de la mecatrónica Polímeros de importancia en el área de la mecatrónica, etc

4 Visitas a industrias en las que se lleven a cabo procesos en los cuales se empleen algunos de los compuestos inorgánicos, orgánicos y polímeros mencionados en clase. 7.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Para evaluar el aprendizaje logrado por el estudiante se recomienda tomar en cuenta: Participación en clase, cumplimiento de tareas encomendadas, trabajo de equipo, etc. Modelos a escala elaborados Proceso y productos de investigación Reportes de las prácticas Exámenes escritos NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y / o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el departamento de desarrollo académico. 8.- UNIDADES DE APRENDIZAJE NUMERO DE LA UNIDAD: I : CONCEPTOS FUNDAMENTALES El alumno, manejará los conceptos fundamentales y tendrá la capacidad de efectuar conversiones y mediciones y visualizará la estructura atómica. 1.1 Definir el concepto de Química, Química Inorgánica y Química Orgánica Definir y citar ejemplos de los siguientes conceptos; átomo, molécula, ión, propiedad, masa, volumen, mol, temperatura, presión, energía, etc Efectuar la conversión de unidades de: masa, volumen, moles, energía, presión, temperatura, etc 1.2 Establezca la diferencia entre los modelos atómicos de Bohr y de la teoría cuántica 1.3 Realice modelos a escala de elementos, en los que se representen niveles, subniveles, orbitales y los principios que rigen la configuración electrónica. 1,2,3,4,5,6 y 7-4 -

5 NUMERO DE UNIDAD El alumno interpretará el comportamiento de los elementos según su ubicación en la tabla periódica moderna. II PERIODICIDAD QUÍMICA 2.1 Identificar los intentos de clasificación de los elementos anteriores a la tabla periódica actual. 2.2 Definir Ley Periódica y mencionar las características de la clasificación periódica moderna de los elementos. Representar el esqueleto de la tabla periódica donde indicará el número atómico, periodos, nombre de los grupos representativos y ubicación de metales y No metales, etc Mencionar la clasificación de los elementos Deducir configuraciones electrónicas de algunos elementos, indicar el electrón diferencial, determinar su grupo, periodo y valencia Con las configuraciones realizadas deducir y justificar cuales Elementos son metales y no metales Representar el esqueleto de la tabla periódica, donde indicará el bloque característico de cada grupo. El grupo, periodo y valencia, así como la ubicación en la tabla periódica. 2.3 Mencionar las propiedades atómicas Definir los términos: tamaño atómico, carga nuclear efectiva, energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad y número de oxidación y efecto pantalla. 2.4 Explicar la influencia n y de la carga nuclear efectiva en el tamaño atómico. De una serie de elementos presentados en forma de pares, indicar cual es el que tiene mayor energía de ionización, la mayor afinidad electrónica y la mayor Electronegatividad, justificando en cada caso su elección. Calcular el número de oxidación de los átomos incluidos en una serie de formulas que se le presenten. 2,3,4,5,6 y 7 NUMERO DE UNIDAD III ENLACES, ESTRUCTURAS Y PROPIEDADES EN COMPUESTOS QUÍMICOS El alumno interpretará el comportamiento (propiedades físicas) de los compuestos químicos. 3.1 Definir el concepto de enlace químico Mencionar la clasificación de enlaces químicos Escribir estructuras de Lewis de compuestos químicos Dar ejemplos de la regla del Octeto, así como mencionar las limitaciones de la misma. 3.2 Definir enlace iónico Indicar las condiciones que permiten predecir la formación de un enlace iónico Indicar las propiedades de los compuestos iónicos Mencionar los tipos de redes que existen. 1,2,3,4,5,6 y 7-5 -

6 Investigar y dibujar las estructuras cristalinas Definir los conceptos de radios atómico y iónico. Citar ejemplos. 3.3 Definir enlace covalente Indicar las condiciones que permiten predecir la formación de un enlace covalente Indicar las propiedades de los enlaces covalentes Definir los conceptos de: longitud, ángulo, energía y polaridad ( de enlace). 3.4 Definir enlace metálico Explicar la Teoría del enlace metálico mediante los siguientes puntos: Describir la Teoría del mar de electrones Explicar con base a la Teoría de bandas el comportamiento de un sólido como: aislante, conductor y semiconductor Definir los conceptos de aislante, conductor y semiconductor y citar ejemplos. 3.5 Mencionar, definir y citar ejemplos de los tipos de fuerzas (Van der Waals, electrostáticas y puente de hidrógeno) Explicar en base a los tipos de fuerzas la influencia en las propiedades físicas de los compuestos en sus diferentes estados de agregación (sólidos, líquidos y gases). NUMERO DE UNIDAD El alumno distinguirá los tipos de compuestos inorgánicos con base a su nomenclatura y reacciones químicas. IV COMPUESTOS INORGÁNICOS Y TIPOS DE REACCIONES 4.1 Recordar los símbolos más comunes y elaborar una tabla de los radicales positivos y negativos mas comunes. 4.2 Definir el concepto de función química y mencionar las diferentes funciones químicas Definir conceptos y nomenclatura (antigua y IUPAC) de: Óxidos, anhídridos, sales, hidróxidos y ácidos. 4.3 Definir y dar ejemplos de electrolito y no electrolito. 4.4 Definir el concepto de ph Indicar los rangos de ph y su influencia en las reacciones químicas. 4.5 Definir el concepto de ecuación. Mencionar, definir y citar ejemplos de los diferentes tipos de Reacciones: síntesis, sustitución simple, sustitución doble, descomposición, neutralización y óxido-reducción. 2,3,4 y 5-6 -

7 NUMERO DE UNIDAD V ESTRUCTURA, NOMENCLATURA, PROPIEDADES FÍSICAS EIMPORTANCIA DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS El alumno establecerá la diferencia entre Química Orgánica e Inorgánica, reconocerá los compuestos más comunes, relacionará las propiedades físicas de estos compuestos con base a su estructura química. 5.1 Definir Química y Química Orgánica e indicar su importancia en nuestro medio y en Mecatrónica. 5.2 Investigar y elaborar una lista de los radicales alquilo mas importantes. Indicar los Grupos Funcionales. 5.3 Determinar y escribir la estructura, la nomenclatura, de Alcanos, Alquenos y Alquinos. 5.4 Determinar y escribir la estructura, la nomenclatura, de Aldehídos y Cetonas. 5.5 Determinar y escribir la estructura, la nomenclatura, de Alcoholes y Fenoles. 5.6 Determinar y escribir la estructura, la nomenclatura, de Compuestos Aromáticos. 5.7 Determinar y escribir la estructura, la nomenclatura, de Ácidos Carboxílicos. 5.8 Determinar y escribir la estructura, la nomenclatura, de Esteres y Éteres. 5.9 Determinar y escribir la estructura, la nomenclatura, de Aminas y Amidas. 8,9,10 y

8 NUMERO DE LA UNIDAD El alumno conocerá los Polímeros más comunes así como su importancia, la interrelación con la Mecatrónica; los métodos, tipos de Polimerización y su procesado y la relación de la química con la mecatrónica. VI POLÍMEROS 6.1 Desarrollar una investigación bibliográfica y de campo que les permita presentar en forma escrita: Tópicos sobre polímeros de importancia en el área de la mecatrónica. 6.2 Mencionar como se interrelacionan la Química y la Mecatrónica. El alumno investigará y elaborará una lista de los Polímeros más comunes en la Mecatrónica. 6.3 Mencionar las diferentes Clasificaciones. 6.4 Definir y representar los tipos de Estructuras (lineal, ramificada y entrecruzada). Citar los monómeros comunes y de estos la estructura del Polímero e indicar su nombre. 6.5 Describir los siguientes Métodos de obtención de los Polímeros: - Polimerización en Solución - Polimerización en Emulsión - Polimerización en Suspensión - Polimerización en Masa 6.6 Describir en forma general los tipos de polimerización: - Adición -Condensación Definir y describir la polimerización en cadena por Radicales libres Definir y describir la polimerización por condensación 6.7 Mencionar los tipos de procesamientos de polímeros. El maestro programará para este tema, una visita a la industria, centro de Investigación y/o proyectará un video para que el alumno complemente lo visto en clase. 6.8 Indicar como se interrelacionan, la química y la mecatrónica, mencionar ejemplos. 12 y BIBLIOGRAFÍA BASICA Y COMPLEMENTARIA 1. BROWN, T. LEMAY,H.E. BURSTEN QUÍMICA LA CIENCIA CENTRAL EDITORIAL PRENTICE-HALL 2. CHANG. RAYMOND QUÍMICA EDITORIAL McGRAW HILL. 3. HUHEEY, J.E PRINCIPIOS DE QUÍMICA INORGÁNICA EDITORIAL McGRAW HILL

9 4. KEENAN, CH. W. Y WOOD, J.H QUÍMICA GENERAL UNIVERSITARIA EDITORIAL CONTINENTAL. 5. MORTIMER, CH. E. QUÍMICA GRUPO EDITORIAL IBEROAMERICANA 6. REDMORE, F.H. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA EDITORIAL McGRAW HILL 7. WHITEN QUÍMICAEDITORIAL McGRAW HILL 8. McMURRY, JOHN QUÍMICA ORGÁNICA GRUPO EDITORIAL IBEROAMERICANA 9. MORRISON Y BOYD QUÍMICA ORGANICA ADDISON WESLEY LONGMAN DE MEXICO 10. RACKOFF HENRY, ROSE NORMAN QUÍMICA ORGÁNICA FUNDAMENTAL EDITORIAL LIMUSA 11. RALPH J. FESSENDEN Y JOAN S. FESSENDEN QUÍMICA ORGÁNICA EDITORIAL IBEROAMÉRICANA 12. ERNESTO URETA BARRON POLÍMEROS ANUIES 13. RAIMOND B. SEYMOUR, CHARLES E. CARRAHER, JR. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA DE LOS POLÍMEROS EDITORIAL REVERTÉ 10. PRÁCTICAS DE LABORATORIO Material de Laboratorio Uso de la Balanza y Medición de Volumen Periodicidad Química Propiedades de los Compuestos con Enlaces Covalentes y Electrovalentes Compuestos Químicos Tipos de Reacciones Químicas *Compuestos Orgánicos *Polímeros - 9 -

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