Universidad de Puerto Rico Recinto Universitario de Mayagüez Departamento de Química. Química Primer Semestre Año Académico

Transcripción

1 1. Información General del Profesor Universidad de Puerto Rico Recinto Universitario de Mayagüez Departamento de Química Química 3131 Primer Semestre Año Académico Prontuario Profesor de Conferencia Oficina del Profesor Días y horas de oficina Dra. Mayra E. Cádiz García Q-132 Miércoles: 6:00-8:00PM Via Skype: (Se informará) Correo Electrónico Teléfono Oficina Teléfono Departamento mayra.cadiz1@upr.edu , x Ext Descripción del Curso Horas crédito: 3.0 créditos Horas contacto: Requisitos previos: Ninguno Requisitos concurrentes: MATE-3005 ó MATE-3171 y QUIM-3133 Descripción del curso (español): Principios básicos de la química: composición, propiedades y cambios de la materia. Temas incluyen: estructura atómica, reacciones químicas, propiedades periódicas de los elementos, estequiometría, enlaces químicos y termoquímica. Descripción del curso (inglés): Basic principles of chemistry: composition, properties, and changes of matter. Topics include: atomic structure, chemical reactions, periodic properties of the elements, stoichiometry, chemical bonding, and thermochemistry. 3. Propósito: Este curso es la primera parte del año de Química General que se ofrece a los estudiantes del Recinto Universitario de Mayagüez que requieren esta materia como parte de su currículo. 4. Objetivos Generales del Curso: Al finalizar el semestre el estudiante será capaz de: a. señalar la importancia de la química en el mundo moderno b. describir los tipos de materia, sus estados y propiedades básicas; y manejar unidades de medición, y fórmulas químicas c. explicar la teoría atómica; describir el átomo basado en sus partículas constituyentes; describir el arreglo general de elementos en la tabla periódica; y calcular pesos atómicos d. explicar el concepto mol y relacionarlo con la cantidad de átomos, moléculas o iones en una sustancia; dar la fórmula empírica de un compuesto a partir de información cuantitativa; y relacionar la fórmula de un compuesto con las masas de los elementos constituyentes e. representar cambios químicos usando ecuaciones químicas; balancear ecuaciones sencillas; y utilizar la ecuación balanceada para predecir las cantidades de reactivos necesarios o la cantidad de productos que puede obtenerse en una reacción química f. describir el comportamiento de sustancias en disolución acuosa; utilizar unidades de concentración comunes para indicar la cantidad de soluto en una disolución; identificar el cambio químico asociado a reacciones de desplazamiento doble; identificar reacciones de oxidación y reducción; y resolver problemas de análisis cuantitativo utilizando estequiometría aplicada a soluciones g. describir formas de energía; manejar unidades de energía; y resolver problemas asociados a la transferencia de energía en procesos físicos y químicos h. explicar la naturaleza del átomo desde el punto de vista cuántico; relacionar el arreglo electrónico con aquellas propiedades que varían regularmente en la Tabla Periódica; y

2 relacionar la configuración electrónica con algunas propiedades de los elementos representativos i. describir la naturaleza de los enlaces químicos en sustancias moleculares e iónicas; y describir la formación de las moléculas y compuestos iónicos usando los conceptos de Lewis y electronegatividad j. describir el estado gaseoso y la teoría cinético-molecular de los gases; mencionar las leyes de los gases que relacionan la presión, temperatura y cantidad de gas con el volumen; resolver problemas usando la ecuación de los gases ideales; y describir el comportamiento de los gases reales. 5. Bosquejo de Contenido Tema Horas del Curso* Introducción del curso, prontuario y normas 1.0 Introducción: materia y medición (Cap. 1) 4.0 Átomos, moléculas e iones (Cap. 2) 4.0 Estequiometría: cálculos con fórmulas y ecuaciones químicas (Cap. 3) 5.0 Reacciones en disoluciones acuosas (Cap. 4) 5.0 Termoquímica (Cap. 5) 3.5 Estructura electrónica de los átomos (Cap. 6) 5.0 Propiedades periódicas de los elementos (Cap. 7) 2.0 Conceptos básicos de los enlaces químicos (Cap. 8) 4.0 Gases (Cap. 10) h + 7 h exámenes (manejo y discusión) (* el tiempo dedicado a los diferentes capítulos puede alterarse) 45.0 Lista general de temas por capítulo Capítulo 1: Materia y Medición átomos y moléculas, el método científico, la clasificación de la materia, las propiedades de la materia, unidades de medición y cifras significativas. Capítulo 2: Átomos, Moléculas e Iones la teoría atómica; el electrón; el átomo nuclear; las partículas subatómicas; la masa atómica; la tabla periódica; moléculas y compuestos moleculares; iones y compuestos iónicos; nomenclatura química; compuestos orgánicos simples Capítulo 3: Estequiometría: Cálculos con Fórmulas y Ecuaciones Químicas ecuaciones químicas; reacciones comunes, masa fórmula para elementos y compuestos; composición química; escritura y ajuste de ecuaciones químicas; el número de Avogadro y el mol; la masa molar; información cuantitativa con la masa fórmula y la masa molar; estequiometría y rendimiento teórico; rendimiento real; rendimiento porcentual; y reactivo limitante Capítulo 4: Reacciones en Disoluciones Acuosas propiedades generales de las soluciones acuosas, electrolitos; solubilidad de sales y reacciones de precipitación; reacciones de metátesis; ecuaciones con reacciones en medio acuoso; reacciones ácido-base, y reacciones con evolución de gases; reacciones de óxidación-reducción; concentración de disoluciones, estequiometría en disoluciones, y análisis químico Capítulo 5: Termoquímica la naturaleza de la energía; primera ley de termodinámica; calor y trabajo; energía interna y entalpía; función de estado; calorimetría; el cálculo del cambio en entalpía de reacción, procesos exotérmicos o endotérmicos 2

3 Capítulo 6: Estructura Electrónica de los Átomos la naturaleza de la luz; energía cuantizada y fotones; espectros de línea y el átomo de Bohr; la naturaleza ondulatoria de la materia; el Principio de Incertidumbre, el modelo mecano-cuántico del átomo; números cuánticos; funciones de onda; orbitales atómicos; representaciones de orbitales; espín electrónico; número cuántico de espín; átomos polielectrónicos; configuraciones electrónicas; relación de las configuraciones electrónicas con la tabla periódica Capítulo 7: Propiedades Periódicas de los Elementos el desarrollo de la tabla periódica; las propiedades periódicas; la carga nuclear efectiva y su relación con las tendencias periódicas en tamaño atómico, energías de ionización y afinidad electrónica; carácter metálico; propiedades periódicas de los iones; metales, no-metales y metaloides; reactividad de algunos grupos representativos Capítulo 8: Conceptos básicos de los Enlaces Químicos tipos de enlace químico; regla del octeto, teoría de Lewis y símbolos de electrón-punto; formación de sustancias iónicas y energía reticular; estructuras de Lewis para compuestos iónicos; estructuras de Lewis para sustancias moleculares; resonancia y cargas formales; excepciones a la regla del octeto; electronegatividad y polaridad; energías y longitudes de enlace Capítulo 10: Gases el estado gaseoso; presión; presión atmosférica; unidades de presión; leyes simples de los gases; ley del gas ideal y sus aplicaciones; mezclas de gases y presiones parciales; estequiometría con gases; la teoría cinético-molecular y sus aplicaciones; efusión y difusión; gases reales. 6. Estrategias de Instrucción y de Evaluación Exámenes Parciales (4 exámenes a 80 pts c/u): Pruebas Asistencia (Entradas a la página) Ejercicios de Práctica Examen Final: 320 puntos 20 puntos 20 puntos 40 puntos 100 puntos Total 500 puntos (100%) 7. Sistema de calificación No Cuantificable X_ Cuantificable : A, B, C, D, 54 0 F 8. Libro de Texto y Otros Recursos Texto: Puede comprar la versión en inglés (13 era ) o la versión en español (12 da ) de su libro. Brown, Lemay, Bursten, Murphy and Woodward, Química: la Ciencia Central, 12 Ed. Pearson (2014) [ISBN ] Brown, Lemay, Bursten, Murphy, Woodward and Stoltzfus, Chemistry: the Central Science, 13 Ed. Pearson (2015) [ISBN-13: ] y [ISBN-10: ] Note que ambas son bien recientes. Tome la decision de cuál comprar basado en su dominio de uno u otro idioma. Esto puede hacer una gran diferencia. Con la compra de su libro tiene acceso al recurso en internet "Mastering Chemistry", de la editorial Pearson, el cual provee aprendizaje personalizado e interactivo mediante tutoriales. Puede así trabajar, por su cuenta, para aumentar su dominio del material del curso. Videoclips de la Dra. Mayra E. Cádiz: Disponibles en Otros recursos: Sala de Recursos de Química (Q-149) y Centro de Cómputos (Q-323) 3

4 9. Normas del Curso a. Entradas al curso: El estudiante tiene que entrar a la página del curso un mínimo de tres veces por semana. No cumplir con esta directriz afectará su nota de asistencia. b. Correos electrónicos- Los correos electrónicos se contestarán dentro de un plazo de 24 horas. No se contestarán correos electrónicos durante los fines de semana. c. Exámenes y pruebas. El estudiante tomará todos los exámenes en las fechas y horario que se establecen en el prontuario. d. Reposición de Exámenes: No habrá reposición de exámenes. Fallar en contestar un examen resultará en una puntuación de cero en el mismo. De tener una excusa aceptable, y presentando evidencia, el examen tomará el valor (%) del examen final. e. Asignaciones (Ejercicios de Práctica). Se darán ejercicios de práctica. Las asignaciones que tengan una fecha de entrega, se someterán durante el periodo indicado. No se aceptarán más tarde de las 11:59 pm del último día de entrega. f. Examen Final. El examen final es requerido y se impartirá a todas las secciones durante el periodo establecido por el Calendario Académico oficial ( No se exime a ningún estudiante de tomar el examen final. g. Bajas Parciales. Un estudiante puede darse de baja del curso en cualquier momento antes de la fecha límite establecida por el Calendario Académico oficial. La baja del curso QUIM-3131, después de completar satisfactoriamente ocho (8) experimentos en el laboratorio, no conducirá a la baja automática de QUIM h. Bajas Totales. Un estudiante puede darse de baja total de la Universidad de Puerto Rico, Recinto de Mayagüez, en cualquier momento antes del último día de clases. i. Estudiantes que requieren acomodo especial. Los estudiantes que necesiten algún acomodo razonable, según establece la Ley 504, deben solicitarlo a través de la Oficina de Calidad de Vida, y notificarlo al profesor para que éste coteje si ha recibido la carta oficial. Si el acomodo es de tiempo adicional, el estudiante tendrá un periodo más largo para tomar el examen, y debe coordinar con la profesora cuándo desea la extensión de tiempo, antes o después de lo pautado. j. Fraude Académico: El fraude académico no será tolerado en ninguna forma. Cualquier fraude académico, según descrito en el Artículo 6.2 del Reglamento General de Estudiantes de la Universidad de Puerto Rico del 2011, está sujeto a sanciones disciplinarias ( k. Sanciones disciplinarias. Cualquier estudiante que cometa fraude en un examen, prueba corta o asignación especial (copiando parcial o totalmente de cualquier fuente o participando en el fraude), recibirá una calificación de cero en el mismo. Cualquier estudiante que cometa otro tipo falta disciplinaria será referido al Decano de Estudiantes para su intervención. 10. Material a cubrir en cada examen(*): Examen #1 Cap. 1 y Cap. 2 Examen #2 Cap. 3 y Cap. 4 Examen #3 Cap. 5 y Cap. 6 Examen #4 Cap. 7 y Cap. 8 (hasta la sección 8.7 inclusive) Examen Final Cap. 1 al 8 y Cap.10 (*) La distribución del material a ser examinado en los exámenes parciales podría ser alterado, cuando así convenga para el beneficio de los estudiantes. 11. Información relacionada con el contenido y el libro de texto Es altamente recomendado trabajar con los objetivos específicos para cada capítulo que proveo, pues le sirve para cotejar si domina el material dado en clase. Además, le permite hacer resúmenes del material cubierto, y repasar para el examen final. Es conveniente que practique los ejercicios que les recomiendo en los diferentes capítulos Recomiendo que lea las introducciones a los capítulos y las secciones especiales como "La química en acción" y "Una mirada de cerca", entre otras. Vea los Apéndices al final del libro; Ejemplos son : el Apéndice A.1- Operaciones matemáticas (p versión español, o la p versión en inglés), las "Respuestas a ejercicios seleccionados" (A-1 a A33, versión en español, o A-1 a A-30 de la versión en inglés), y el Glosario (G-1 a G12 en ambas versiones). 4

5 12. Programa de Trabajo* *Calendario tentativo y sujeto a cambios. QUIM 3131-(- 2014) Semana Lunes (L) Martes (M) Miércoles (W) Jueves (J) Viernes (V) Sept./Oct (13-17) (20-24) Comienzan clases Introducción Cap 1 Cap 1 Cap 1 Cap 1, Cap 2 Cap 2 Cap 2 (Lunes) Cap 3 Cap 3 Examen 1 Cap 3 Cap 3, Cap 4 Receso Acad. & Adm. Cap 4 (Martes) Cap 4 Cap 4, Cap 5 Cap 5 Examen 2 Cap 5 Cap 6 Cap 8 (Martes) COMIENZAN EXAMENES FINALES Cap 6 Cap 6 Cap 6, Cap 7 Cap 7 Examen 3 Cap 7, Cap 8 (Miércoles) UDEP Examen 4 (Viernes) Cap 8 Cap 10 Cap 10 Cap 10 UDC (EXAMENES FINALES 8-16 DE DICIEMBRE) TERMINAN EXAMENES FINALES TERMINA PERIODO ENTREGA DE NOTAS UDBP, Ultimo Día Bajas Parciales; UDEP, Ultimo Día de Exámenes Parciales; UDC, Ultimo Día de Clases. (Lunes) UDBP Receso Acad. & Adm. 5