UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 1

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 1 PROGRAMA DE: LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÏMICA CODIGO 6204 T E O R I C A S H O R A S D E C L A S E P R O F E S O R R E S P O N S A B L E P R A C T I C A S Por semana Por cuatrimestre Por semana Por cuatrimestre Dra. Silvana Saidman A S I G N A T U R A S C O R R E L A T I V A S Para Cursar A P R O B A D A S P R E C E D E N T E S C U R S A D A S Química Inorgánica para Ingeniería (IQ, Plan 2006) Fundamentos de Química Orgánica (IQ, Plan 2006) A P R O B A D A S Para Rendir C U R S A D A S Química Inorgánica para Ingeniería (IQ, Plan 2006) Fundamentos de Química Orgánica (IQ, Plan 2006) DESCRIPCIÓN Y OBJETIVOS En esta asignatura se pretende que el alumno adquiera capacidad para planear con criterio científico un experimento, que sea capaz de obtener mediciones confiables en base a principios básicos de la física y la química y que interprete en forma correcta los resultados obtenidos. Para ello (1) se repasa la teoría elemental asociada a distintas propiedades y su medición (físicas como densidad, viscosidad, refracción y absorción de la luz, conductividad, etc. o físico-químicas, como presión de vapor, tensión superficial; ascenso ebulloscópico, cinética química, etc.); (2) se discuten los elementos e información que constituyen un informe científico; (3) se repasan conceptos estadísticos y matemáticos necesarios para el tratamiento de datos y cálculo de errores; y finalmente (4) de estudian las recomendaciones de seguridad para el manejo del material del laboratorio. Como parte de la actividad inicial en el laboratorio se realizan clases demostrativas sobre el funcionamiento del equipamiento principal disponible, discutiéndose los fundamentos teóricos de las mediciones. Luego los alumnos, constituidos en comisiones reducidas, planean, ejecutan, analizan e informan sobre los resultados y conclusiones de al menos un proyecto experimental de entre los propuestos por la cátedra. PROGRAMA SINTÉTICO CAPITULO 1: Introducción Objetivos del curso. Conceptos básicos. Planificación de un experimento. Definición y clasificación de errores. Análisis estadístico de los datos experimentales. Distribución de la probabilidad. El método de los cuadrados mínimos. Análisis gráfico y ajuste de curvas. Consideraciones generales. CAPITULO 2: Conceptos y principios básicos. Densidad. Presión. Viscosidad y Viscometría. Líquidos. Presión de vapor. Tensión superficial. Propiedades coligativas de las disoluciones. Actividad de agua. Refractometría. Color. Absorción de la Radiación: Espectrofotometría. Cinética química. Definición y medida del ph. Análisis sensorial. CAPÍTULO 3: El informe. Redacción del informe. Estilo técnico de escritura. CAPÍTULO 4: Normas de seguridad.

2 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 2 PROGRAMA DE: LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÏMICA CODIGO: 6204 Recomendaciones Generales. Manipulación, almacenaje y eliminación de productos. Minimización de los Residuos. Operaciones rutinarias de laboratorio. Operaciones especiales de laboratorio. Con Elementos Volátiles e Inflamables. Con Productos Químicos Especiales. Otros. Derrame de materiales inflamables; tóxicos; y corrosivos.. Escape de Gases. Elementos de protección. Riesgo de Incendio. Contaminación ambiental. PROYECTOS INDIVIDUALES: Diseño y ejecución de un trabajo experimental. Análisis de datos. Redacción y presentación del informe.

3 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 3 PROGRAMA DE: LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÏMICA CODIGO: 6204 PROGRAMA ANALÍTICO CAPITULO 1: Introducción Objetivos del curso. Conceptos básicos. Definiciones: Aproximación. Sensibilidad. Exactitud. Precisión. Histéresis. Calibración. Patrones. Cantidades eléctricas. Temperatura: puntos primarios y secundarios. Sistema generalizado de medida. Planificación de un experimento. Propuesta de experimento: Título, hipótesis y objetivos. Experiencia previa. Plan de trabajo. Suministros. Notación y unidades. Factores de conversión. Información general. Cálculo de errores. Valor exacto y aproximación de las medidas. Magnitudes; límite práctico. Definición y clasificación de errores. Error verdadero; error absoluto y error aparente. Errores sistemáticos y errores accidentales o aleatorios. Análisis estadístico de los datos experimentales. La media aritmética. Desviación (o desvío). Desviación estándar. Promedio de los desvíos absolutos. La varianza. Distribución de la probabilidad. Distribución binomial. Distribución de Poisson. La Gaussiana. Medida de la precisión. El método de los cuadrados mínimos. Distribución de datos. Coeficiente de correlación y coeficiente de determinación. Análisis gráfico y ajuste de curvas. Consideraciones generales. Relación funcional Método de graficado. Determinación gráfica de los parámetros. CAPITULO 2: Conceptos y principios básicos. Densidad. Densidad relativa. Método de Arquímides. Picnómetro. Hidrómetro. Volumen Específico. La balanza de Mohr. Densímetros. Presión: Barómetros y manómetros. Manómetro tipo Well. Barómetro de FORTIN. Correcciones de temperatura. Corrección por capilaridad. Viscosidad y Viscometría. Características de los viscosímetros. Liquidos: Presión de vapor ecuación de Clausius-Clapeyron.Tensión superficial. Propiedades coligativas de las disoluciones. Actividad de agua. Ascenso ebulloscópico. Medida del punto de ebullición. Aparato de Cottrell. Refractometría: Refracción de la luz. Angulo crítico y refracción total. El refractómetro de inmersión. El refractómetro tipo ABBE. Color: espectro visible. Parámetros Munsell (HUE, VALUE y CHROMA). Medición de color por adición. Mezcla aditiva de colores. Determinación de un color incógnita. Triángulo RGB. Coordenadas de cromaticidad. Sólido del color. color negativo. Comisión internacional (C.I.E). Una luz estándar. Condiciones de observación. valores triestímulo X, Y y Z. Espacio del color CIE. El sólido de color Hunterlab. Absorción de la Radiación: Espectrofotometría. Teoría básica. El espectrofotómetro. Cinética química. Principios básicos. Tipos de reacciones. Efecto de la temperatura. Definición y medida del ph. Teoría de la electrólisis. Ácidos y álcalis. El ph. Neutralización. Teoría del ion común. Buffers. El electrodo de vidrio. Análisis sensorial. Pruebas sensoriales: Triangular; de comparación por parejas; Dúo- Trío. Prueba para determinar umbrales CAPÍTULO 3: El informe. Cuaderno de laboratorio. Formato. Registro de experiencias. Redacción del informe. Estilo técnico de escritura. Resumen, Introducción, Materiales y Métodos. Discusión y conclusiones. Referencias bibliográficas. Gráficos y Tablas. Nomenclatura. Uso de marcas registradas. Anexos. CAPÍTULO 4: Normas de seguridad. Introducción. Recomendaciones Generales. Manipulación, almacenaje y eliminación de productos. Minimización de los Residuos. Código de Tratamiento y Eliminación de Productos Peligrosos. Incompatibilidad entre Productos Químicos. Operaciones rutinarias de laboratorio. Encendido de Fuego en el Laboratorio. Trabajo con Acidos y Bases Fuertes. Trabajo con Material de Vidrio. Utilización de la Campana. Manipulación de Termómetros. Manipulación de Productos Criogénicos. Empleo de Bombas de Vacío. Operaciones especiales de laboratorio. Con Elementos Volátiles e Inflamables. Con Productos Químicos Especiales. Otros. Derrame de materiales inflamables; tóxicos; y corrosivos. Corrosivos. Escape de Gases. Elementos de protección. Vestimenta de Trabajo. Protección contra incendios. Parámetros que Rigen la Ignición y la Combustión. Anatomía del Fuego. Clasificación de las Sustancias Según el Riesgo de Incendio. Clases y control de los Fuegos. Salidas de Emergencia. Contaminación ambiental. Generalidades. Concentraciones Máximas Permisibles. Mezclas.

4 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 4 PROGRAMA DE: LABORATORIO DE INGENIERIA QUÏMICA CODIGO: 6204 BIBLIOGRAFÍA Barrow, G. M Química Física. Editorial Reverté. Barcelona. Ewing, G. W Instrumental Methods of Chemical Analysis. McGraw-Hill Book Company, N.Y. Hunter, R.S Scales for measurements of color differences. En "Measurement of Appearance". J. Wiley Ed., p 133, Interscience, New York. Holman, J. P Experimental Methods for Engineers. McGraw-Hill Book Company, N.Y. Jones, E. B. Instrument Technology. V2: On-Line Analysis Instruments. Butterworht & Co. Ltd Kreyszig, E Advanced Engineering Mathematics. John Wiley and Son. N.Y. Perry R.H. y Chilton C. H Chemical Engineering Handbook. McGraw-Hill Book Company,N.Y. Shoemaker, D. P. y Garland. C. W Experiments in Physical Chemistry. McGraw-Hill Book Company, N.Y. Spiegel, M. R Estadística. Serie Schaum. McGraw-Hill Book Company, N.Y. Weaver, C The Food Chemistry Laboratory. CRC Press. NY. Skoog, D.A. y otros Química Analítica. McGraw-Hill Book Company, N.Y Skoog, D.A. y otros Principios de Análisis Instrumental. McGraw-Hill Book Company Publicaciones científicas en Biblioteca Virtual de MYNCIT. Apuntes de la Cátedra. A Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E A Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E (f i r m a a c l a r a d a) (f i r m a a c l a r a d a) Dra. S. Saidman V I S A D O C O O R D I N A D O R A R E A S E C R E T A R I O A C A D E M I C O D I R E C T O R D E D E P A R T A M E N T O Dra. Marisa PEDERNERA Dra. Verónica BUCALÁ FECHA: agosto FECHA: FECHA

5 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 5 ANEXO PROGRAMA DE: LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÏMICA CODIGO: 6204 SISTEMA DE EVALUACIÓN Los alumnos responden un cuestionario antes de realizar las primeras cuatro Prácticas de Laboratorio y presentan un informe por cada clase sobre las distintas actividades realizadas. En un Parcial que se realiza a mitad de cuatrimestre resuelven problemas de cálculo relacionados a experiencias del laboratorio. El fundamento teórico de las distintas técnicas se evalúa en forma oral. El desempeño del alumno en el laboratorio es reflejo de sus conocimientos sobre los distintos temas, la habilidad en la experimentación, el interés y la dedicación. Los alumnos presentan un informe de avance y un informe final escritos del Proyecto. Cada comisión realiza al final del cuatrimestre una presentación oral de 20 min indicando las hipótesis de trabajo, el diseño de los experimentos seleccionados, la discusión de los resultados obtenidos y las correspondientes conclusiones. En la evaluación se consideran las notas obtenidas en los parciales escrito y oral y eventuales recuperatorios, el desempeño del alumno en las actividades de laboratorio, los informes presentados y la exposición oral del proyecto realizado al finalizar el cuatrimestre. PRACTICAS EN GABINETE / LABORATORIO /CAMPO Los alumnos asisten una vez por semana al Laboratorio donde en las primeras cuatro clases adquieren conocimientos sobre los principales materiales e instrumental disponibles. En el resto del cuatrimestre cada comisión (2 alumnos) realiza un Proyecto. ACTIVIDADES DIRIGIDAS A DESARROLLAR HABILIDADES PARA LA COMUNICACIÓN ORAL Y ESCRITA Los alumnos presentan un informe de las actividades realizadas en cada una de las cuatro primeras clases de Laboratorio. Antes de comenzar con las actividades del Proyecto, presentan por escrito cuál es el objetivo del mismo, y los materiales y técnicas experimentales que emplearán. Presentan también un informe de avance y un informe final. Se hace hincapié en la redacción correcta de estos informes. En cuanto a la comunicación oral, exponen ante los docentes y compañeros una síntesis del trabajo realizado. VIAJES DE ESTUDIO ---

6 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 6 ANEXO PROGRAMA DE: LABORATORIO DE INGENIERIA QUÏMICA CODIGO: 6204 METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA En las clases teóricas se utiliza pizarrón y material audiovisual. Se repasan conceptos básicos adquiridos en el cursado de otras materias y se estudian los fundamentos de técnicas experimentales y análisis estadístico. En las cuatro primeras clases de Laboratorio el docente explica sintéticamente los fundamentos de las técnicas experimentales que se utilizarán y en detalle las actividades que se llevarán a cabo. Si bien el docente dirige estas actividades, los alumnos participan en la preparación del material y en la realización de las medidas experimentales. Luego deben presentar el informe correspondiente. Los docentes asisten a los alumnos en la elección del tema del Proyecto en base a su contribución al conocimiento, a su factibilidad en cuanto a material e instrumental disponibles y a las medidas de seguridad que deben cumplirse. Durante su desarrollo aplican la teoría y principios estudiados en ésta y otras materias. Los docentes supervisan el diseño y ejecución de las prácticas relacionadas a este Proyecto y evalúan el nivel de conocimiento del alumno. Culmina con la redacción del informe (apoyado por una guía específica) y su presentación oral. Los alumnos disponen de apuntes y guías de trabajos prácticos confeccionados por los docentes y se fomenta la consulta de bibliografía. A Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E A Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E (f i r m a a c l a r a d a) (f i r m a a c l a r a d a) Dra. S. Saidman V I S A D O C O O R D I N A D O R A R E A S E C R E T A R I O A C A D E M I C O D I R E C T O R D E D E P A R T A M E N T O Dra. Marisa PEDERNERA Dra. Verónica BUCALÁ FECHA: agosto FECHA: FECHA