Carrera: Ingeniería Química. Asignatura: Química I. Área del Conocimiento: Ciencias Básicas. Química I Licenciatura Ingeniería Química

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1 Carrera: Ingeniería Química Asignatura: Química I Área del Conocimiento: Ciencias Básicas Generales de la Asignatura: Nombre de la Asignatura: Clave Asignatura: Nivel: Carrera: Frecuencia (h/semana): Teoría: Laboratorio: Total horas en el período escolar: Créditos: Fecha de Elaboración: Química I Licenciatura Ingeniería Química de marzo de 2003 Objetivo general: Introducir a los estudiantes al mundo de la química mediante el conocimiento de sus fundamentos y su idioma. Descripción sintética: Haciendo conciencia de la importancia de la química en la comprensión muchos aspectos que ocurren en el mundo, se tratarán aspectos básicos fundamentales como la estructura electrónica y su manifestación en la periodicidad, su importancia en la formación de enlaces y predicción de reacciones químicas y su estequiometría, sin dejar de lado un aspecto importante como lo es la nomenclatura de la química inorgánica Aportación de la asignatura al Perfil del Egresado: Proporciona los fundamentos básicos de la química que servirán de soporte para los conocimientos de la química inorgánica moderna, la fisicoquímica, la química analítica y la química orgánica. Además se desarrollarán habilidades para la solución de problemas, trabajo en equipo, manejo de información, autoaprendizaje, comunicación efectiva y adaptación al cambio. Contenido (temario): TEORÍA Unidad I Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Introducción y conceptos fundamentales Teoría Atómica Periodicidad Química Enlace Químico Nomenclatura Química Reacciones Químicas Pág. 1 de 9

2 Unidad 7 Estequiometría Descripción detallada del contenido de las Unidades: TEORÍA Unidad I Introducción y conceptos fundamentales 1.1 El estudio de la química Definición Porqué estudiar química? Desarrollo de la química Campos e importancia 1.2 Materia y Energía Definiciones Básicas Estados de la materia Sustancias puras y mezclas Separación de mezclas Elementos Compuestos 1.3 Propiedades de la materia Cambios físicos y químicos Propiedades físicas y químicas 1.4 Unidades de medición Unidades SI Longitud y masa Temperatura Unidades SI derivadas Volumen Densidad 1.5 Manejo de números Precisión y exactitud Cifras significativas Notación científica Redondeo 1.6 Análisis Dimensional Factores de conversión Aplicación Unidad 2 Teoría Atómica 2.1 El descubrimiento de la teoría atómica Rayos catódicos y electrones Radiactividad El átomo nuclear Pág. 2 de 9

3 2.2 Partículas fundamentales Electrón, masa y carga Protón Neutrón 2.3 La visión moderna de la estructura atómica Números atómicos Isótopos Modelo cuántico Configuración electrónica de los elementos Empleo de los radioisótopos Reacciones nucleares Desintegración radiactiva natural Energía Nuclear Fisión y fusión nuclear Unidad 3 Periodicidad Química 3.1 La tabla periódica 3.2 Clasificación de Mendeleev 3.3 Grupos o familias 3.4 Propiedades periódicas Radio atómico Radio iónico Energía de ionización Afinidad electrónica Electronegatividad Metales, no metales y metaloides Algunas propiedades físicas de metales y no metales Alguna propiedades químicas de metales y no metales Tendencias de grupos de metales activos Tendencias de grupos de no metales selectos Unidad 4 Enlace Químico 4.1 Tipos de enlace Enlace iónico Enlace covalente (polar y no polar) Enlace covalente múltiple Enlace por puentes de hidrógeno Enlace covalente por coordinación Enlace metálico 4.2 Fórmulas puntuales de Lewis Regla del octeto Dibujo de estructuras de Lewis de moléculas e iones poliatómicos Resonancia híbrida Pág. 3 de 9

4 4.2.4 Excepciones de la regla del octeto 4.3 Geometría de las moléculas Teoría de repulsión de la capa de valencia (RPECV) Predicción de geometrías moleculares Efecto de los electrones no enlazantes y de los enlaces múltiples sobre los ángulos de enlace Moléculas con capa de valencia expandida Moléculas con más de un átomo central Polaridad de las moléculas Momentos bipolares de las moléculas poliatómicas Enlaces covalentes y traslape de orbitales Unidad 5 Nomenclatura Química 5.1 Números de oxidación Reglas para asignar números de oxidación Predicción de los números de oxidación Predicción de fórmulas usando números de oxidación 5.2 Nomenclatura de aniones y cationes monoatómicos 5.3 Funciones químicas Clasificación de los compuestos de números de elementos diferentes 5.4 Nomenclatura de compuestos binarios Hidruros Óxidos Peróxidos Sales Binarias 5.5 Nomenclatura de compuestos ternarios Hidróxidos metálicos Oxi-ácidos Aniones oxigenados Sales anfígenas 5.6 Nomenclatura de funciones compuestas Hidrácidos Sales ácidas Sales básicas Sales dobles de dos aniones y de dos cationes Sales hidratadas Unidad 6 Reacciones Químicas 6.1 Definición de reacción química Escritura de reacciones químicas Pág. 4 de 9

5 6.1.2 Balanceo por tanteo Balanceo algebraico 6.2 Clasificación de las reacciones químicas Reacciones de combinación Reacciones de descomposición Reacciones de desplazamiento Reacciones de combustión 6.3 Descripción de reacciones en solución acuosa Definición de electrolitos Ácidos fuertes y débiles Bases fuertes, solubles e insolubles Bases débiles 6.4 Conceptos de acidez y basicidad Conceptos de Arrhenius Conceptos de Bronsted-Lowry Conceptos de Lewis 6.5 Fuerza de los ácidos y estructura molecular Hidruros ácido Oxiácidos 6.6 Reacciones de metátesis 6.7 Reacciones de neutralización (ácido-base) Reacciones entre un ácido fuerte y una base fuerte Reacciones entre un ácido fuerte y una base débil Reacciones entre un ácido débil y una base fuerte Reacciones entre un ácido débil y una base débil Reacciones ácido base con formación de un gas 6.8 Reacciones de precipitación Reglas de solubilidad para compuestos en solución acuosa Predicción de reacciones de precipitación Ecuaciones iónicas Ecuaciones iónicas netas 6.9 Reacciones oxidación-reducción Conceptos básicos Oxidación Reducción Agente oxidante Agente reductor Balanceo de ecuaciones de reacciones de óxido-reducción Método de oxidación reducción Método ión-electrón en medio ácido Método ión-electrón en medio básico Pág. 5 de 9

6 Unidad 7 Estequiometría 7.1 Conceptos básicos 7.2 Formula empírica 7.3 Formula molecular 7.4 Pesos atómicos y moleculares Masa atómica Pesos moleculares Composición porcentual 7.5 El mol Interconversión de masas, moles y número de partículas 7.6 Reactivo limitante y reactivo en exceso Porcentaje de rendimiento 7.7 Reacciones químicas en serie 12.1 Objetivos por Unidad: TEORÍA Unidad I Introducción y conceptos fundamentales Se pretende que el alumno adquiera una perspectiva general de lo que trata la química, algunos aspectos fundamentales de la materia y de las mediciones científicas. Unidad 2 Teoría Atómica El alumno conocerá el descubrimiento de la estructura atómica y la visión moderna de la misma, basándose en la mecánica cuántica será capaz de realizar configuraciones electrónicas de los diferentes elementos además de poder predecir los productos de reacciones nucleares y la aplicación de los radioisótopos. Unidad 3 Periodicidad Química El alumno será capaz de acomodar un elemento dentro de la tabla periódica en base a su configuración electrónica, adquirirá una comprensión más profunda de la forma en que las propiedades de los elementos cambian conforme nos movemos en una fila o en una hilera de la tabla. Descubrirá tendencias o patrones que nos sirven para predecir las propiedades químicas y la reactividad de los elementos. Unidad 4 Enlace Químico Se examinarán las relaciones entre estructura electrónica, fuerzas de enlace químico y propiedades de las sustancias estableciendo las diferencias entre enlace iónico, covalente y metálico. El alumno aprenderá a predecir las estructuras geométricas de las moléculas en función de su estructura de Lewis y las teorías de enlace. Pág. 6 de 9

7 Unidad 5 Nomenclatura Química El alumno aprenderá la forma correcta de nombrar las diferentes funciones químicas inorgánicas. Unidad 6 Reacciones Químicas El estudiante será capaz de escribir mediante ecuaciones químicas las reacciones que se están realizando, pudiendo además clasificarlas según el tipo de reacción, balancear las ecuaciones por los diferentes métodos y predecir si ocurrirán o no. Unidad 7 Estequiometría Se introducirá al alumno en conceptos como el mol, masa y número de partículas. Al terminar la unidad tendrá la capacidad para encontrar una fórmula molecular a partir de un análisis químico, podrá calcular composiciones porcentuales de los elementos, calcular la cantidad de productos a partir de masas definidas de reactivos obteniendo además el porcentaje de rendimiento. Evaluación del Curso: Tipo de evaluación Porcentaje Desarrollo del Conocimiento Exámenes parciales Examen Final Tareas Proyectos Participación en el aula 30% 20% 10% 10% Desarrollo de Habilidades Trabajo en equipo Comunicación oral y escrita Planteamiento y solución de problemas Desarrollo de Actitudes Responsabilidad Colaboración Compromiso TOTAL Material o Equipo Requerido: 100 % Frecuencia de uso Pizarrón/gis Pág. 7 de 9

8 Pizarrón blanco/marcadores Proyector de acetatos Cañón Problemarios Modelos Laboratorio En cada clase de teoría y laboratorio Una vez por semana Una vez por semana Diario En la unidad IV Una sesión por semana Bibliografía: Chang, R. (2001) Química. 7ª edición. Mc. Graw-Hill. México Brown, T. (1998) Química la Ciencia Central. 7ª edición Prentice Hall. México. Whitten, K. (1992) Química General. 3 a edición Mc. Graw-Hill.. México. Butler. (1998) Química Inorgánica. Principios y Aplicaciones. 1ª edición. Addison Wesley Longman. México. Sherman, A.(1999) Conceptos Básicos de Química. 6ª edición. CECSA. México. Malone. (1999) Introducción a la Química. 2ª edición. Limusa Wiley. México. Spenser J.(1998) Química, Estructura y Dinámica. 1ª edición. CECSA. México. Benson. (1999) Cálculos Químicos. 1ª edición. Limusa. México. Candelaría, E. (1996) Problemarios de Química I. 1ª edición. Trillas. México. Candelaría, E. (1996) Problemarios de Química II. 1ª edición. Trillas. México. Pág. 8 de 9

9 Universidad Autónoma de Coahuila Asignatura: Química I RESPONSABLES Director de la Coordinador de la Reforma Curricular Dr. Rubén García Braham Ing. Ernesto Oyervides Valdez Secretario Académico de la Facultad Diseñador de la Asignatura MC. Ma. Auxiliadora Valdés Flores M.C. Elia Martha Múzquiz Ramos Pág. 9 de 9