INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

Transcripción

1 ESCUELA: CARRERA: ESPECIALIDAD: COORDINACION: DEPARTAMENTO: U P I I C S A INGENIERIA INDUSTRIAL ACADEMIAS DE QUIMICA CIENCIAS BASICAS ASIGNATURA: QUIMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU SEMESTRE: CREDITOS: VIGENTE: ENERO 000 TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICO - PRÁCTICA MODALIDAD: Escolarizada Abierta. FUNDAMENTACION DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA ANTECEDENTES : Química Industrial I ASIGNATURA COLATERALES : Química II ASIGNATURA CONSECUENTES : Plantas y Procesos Industriales En la asignatura de Química Industrial I, los estudiantes conocieron el comportamiento de la materia; en Química Industrial II, experimentarán con la energía en algunas de sus formas y sus transformaciones. Primeramente, al manejar algunos procesos determinará cuál de ellos produce mayor cantidad de trabajo y calor transformándose estos en otra forma de energía. Con la experiencia sobre los fenómenos de energía, a nivel de laboratorio, podrán manejarla en la práctica en una industria formal, por ser fenómenos cotidianos. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno aplicará los conocimientos relacionados con el comportamiento de la materia y energía, en actividades prácticas, a fin de reproducir y/o demostrar los fenómenos involucrados con el equilibrio, rendimiento y velocidad de una reacción química, y de esta forma poder establecer métodos más eficientes en los procesos industriales. TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: H/SEMESTRE: 36 H/SEMANA: H/TEORIA/SEMESTRE: 18 H/PRACTICA/SEMESTRE: 18 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: ACADEMIA DE QUIMICA REVISADO POR : JEFATURA DE LA CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL APROBADO POR: C.T.C.E PRESIDENTE ING. FRANCISCO BOJORQUEZ HERNANDEZ AUTORIZADO POR: COMISION DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL C.G.C. DEL IPN

2 ASIGNATURA: QUIMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: DE 1. FUNDAMENTACION Al determinar experimentalmente la constante de equilibrio químico e iónico de una reacción, adquieren el criterio de cómo las reacciones producen mayor cantidad de productos ya que este es el objetivo de la industria, con lo cual podrán observar también la función que tienen los catalizadores para aumentar la producción, así como, las varialbes que afectan el equilibrio químico e iónico y cómo pueden utilizar este conocimiento para ser más eficaz un proceso industrial. La aplicación de las leyes electroquímicas en el experimento de laboratorio le ayudarán a comprender posteriormente otras asignaturas que, utilizan los conceptos de corrosión, electrólisis, pilas electroquímicas y su aplicación en la industria. Experimentar la cinética química de las reacciones para determinar cómo se lleva a cabo más fácilmente una reacción, con el manejo de variables tales como, concentración, temperatura y presión; de esta manera se podrán formar un criterio para determinar cuáles son las condiciones que más convengan desde el punto de vista productivo y económico. Las materias que le anteceden como son Química I y Química Industrial I, le ayudarán al futuro Ingeniero Industrial a comprender los fenómenos químicos en los procesos industriales, otras materias como Cálculo Diferencial e Integral, Introducción a la Ingeniería Industrial y Probabilidad le permitirán realizar los cálculos pertinentes en la obtención de resultados de los experimentos, materias como Dibujo Asistido por Computadora, Comunicación Profesional e Investigación y Desarrollo Tecnológico, le permitirán elaborar reportes escritos adecuados a un Ingeniero Industrial; así como a exponer a un grupo de trabajo los resultados de sus investigaciones. Linealmente cuenta con materias de apoyo como son Química II, Tecnología de Materiales y su laboratorio que le ayudan a la comprensión de los experimentos. La asignatura sirve como una materia base para materias como Distribución de Planta y Manejo de Materiales I y II con sus respectivos laboratorios, Procesos de Manufactura I y II con sus laboratorios, Plantas y Procesos Industriales, Control de Calidad y su laboratorio, Higiene y Seguridad Industrial, Contaminación y Gestión Ambiental, Evaluación de Proyectos, Mantenimiento Industrial y laboratorio de Sistemas Integrados de Manufactura que requieren de los conocimientos adquiridos en relación con las diferentes manifestaciones de la energía. Finalmente, las experimentaciones realizadas en la asignatura de Química Industrial II, aunque limitadas por lo extenso del su campo, deberá abrir el interés del alumno para que relacione la teoría de la Química con formas prácticas de comprobación y de constatar en otras asignaturas lo que se relaciona con ellas, así les será más fácil comprender un proceso total como el conjunto de fenómenos que permiten la transformación y manejo de la materia. La realización de cada práctica se llevará a cabo mediante la introducción teórica y explicación por parte del profesor, así como del desarrollo experimental y entrega de un reporte escrito por parte del alumno.

3 ASIGNATURA QUÍMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: 3 DE 1. UNIDAD I INTRODUCCION Al término de la unidad, el alumno Explicará los lineamientos generales que se deberán llevar a cabo dentro del laboratorio, así como conocerá los temas a abordar experimentalmente durante el curso de laboratorio. T E M A S INSTRUMENTACION DIDACTICA T P EC CLAVE BIBLIOGRAFÍA Generalidades. Introducción B 3B 7B

4 ASIGNATURA QUÍMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: DE 1. UNIDAD II SIS EPONENTE ADIABATICO Al término de la unidad el alumno Determinará experimentalmente la relación que existe entre la capacidad calorífica a presión y volumen constantes, así como la diferencia entre un proceso adiabático y un proceso isotérmico. T E M A S INSTRUMENTACION DIDACTICA T P EC CLAVE BIBLIOGRAFIA.1. Procesos termodinámicos. Determinación del exponente adiabático. 1 C B 3 B C 5 C 6 C 7 B 9 C 10 C

5 ASIGNATURA QUÍMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: 5 DE 1. UNIDAD III CALORES DE REACCION Al término de la unidad el alumno Experimentará, mediante reacciones químicas, las transformaciones de la materia y la obtención de energía calorífica. T E M A S INSTRUMENTACION DIDACTICA T P EC CLAVE BIBLIOGRAFÍA Introducción a las reacciones químicas Calor de neutralización Introducción al calor de combustión Determinación de la entalpía de combustión B 3 B 5 C 6 C 7 B 9 C

6 ASIGNATURA QUÍMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: 6 DE 1. UNIDAD IV REACCIONES CON EQUILIBRIO QUIMICO Al término de la unidad el alumno Determinará la constante de equilibrio químico en función de las concentraciones en un sistema homogéneo a temperatura constante; así como la eficiencia de la reacción. T E M A S INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA T P EC CLAVE BIBLIOGRAFÍA.1. Introducción al equilibrio químico Equilibrio químico 1 C B 3 B 5 C 7 B 9 C 10 C

7 ASIGNATURA QUÍMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: 7 DE 1. UNIDAD V REACCION DE EQUILIBRIO IONICO Al término de la unidad el alumno Determinará mediante la aplicación de la ley de acción de masas en una reacción iónica en equilibrio, la constante de equilibrio iónico y el ph de las Soluciones. De la misma manera, el alumno determinará el efecto del ion común en una solución buffer. T E M A S INSTRUMENTACION DIDACTICA T P EC CLAVE BIBLIOGRAFÍA Introducción al equilibrio iónico Electrolitos y equilibrio iónico B 3 B 5 C 7 B 8 C 9 C 10 C

8 ASIGNATURA QUÍMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: 8 DE 1. UNIDAD VI CELDAS ELECTROQUIMICAS Al término de la unidad el alumno Aplicará las leyes de la Electroquímica en la generación de energía eléctrica a partir de reacciones químicas. T E M A S INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA T P EC CLAVE BIBLIOGRAFÍA Introducción a las leyes Electroquímicas Celdas electroquímicas 1 C B 3 B 7 B 8 C 9 C 10 C

9 ASIGNATURA QUÍMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: 9 DE 1. UNIDAD VII CINETICA QUIMICA Al término de la unidad el alumno El alumno experimentará los efectos de la concentración y la temperatura, sobre la velocidad de una reacción química, para determinar el orden, la constante cinética y el tiempo de vida media de dicha reacción. T E M A S INSTRUMENTACION DIDACTICA T P EC CLAVE BIBLIOGRAFÍA Introducción a la cinética química Efecto de la concentración en la velocidad de una reacción Efecto de la temperatura en la velocidad de una reacción Orden de una reacción B 3 B 6 C 7 B

10 ASIGNATURA QUÍMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: 10 DE 1. RELACION DE PRACTICAS PRACT. DE LA PRACTICA RELACION UNIDADES TICAS DURACION PRACTICA LUGAR DE REALIZACIÓN 1 EPONENTE DE LOS PROCESOS ADIABÁTICOS II CAPACIDAD CALORÍFICA Y CALOR DE NEUTRALIZACIÓN III ENTALPÍA DE COMBUSTIÓN REACCIONES CON EQUILIBRIO QUÍMICO ELECTROLITOS FUERTES Y DEBILES CELDAS ELECTROQUÍMICAS EFECTO DE LA CONCENTRACION Y LA TEMPERATURA EN LA VELOCIDAD DE UNA REACCION III IV V VI VII 8 ORDEN DE REACCION VII

11 ASIGNATURA QUÍMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: 11 DE 1. PERÍODO UNIDADES TEMÁTICAS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN 1er. Departamental do. Departamental 3er. Departamental I y II. II.- V VI - VII Examen escrito (50%), reporte de prácticas y trabajo experimental (50%) Examen escrito (50%), reporte de prácticas y trabajo experimental (50%) Examen escrito (50%), reporte de prácticas y trabajo experimental (50%) Calificación final: promedio de las 3 evaluaciones parciales CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA 1 Alberty, R.A, Farrington D., Fisicoquímica Versión SI, México, CECSA, 198, 77 pp. 3 Castellan, G.W., Fisicoquímica, USA, editorial Adison-Wesley, 1987, 1058 pp. Crockford, H.D., Knight S.B, Fundamentos de Fisicoquímica, México, CECSA, 1986, 69 pp. Faires, V.M., Termodinámica, México, UTEHA, 808 pp.

12 ASIGNATURA QUÍMICA INDUSTRIAL II CLAVE: ITU. HOJA: 1 DE 1. CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA González, R.L, Ortíz, P.V.H. y Tapia, A.E.A., Teoría y Problemas Fisicoquímica II. Parte I y II, México, UPIICSA,1990, 198 pp. Himmelblau, D.M. Principios Básicos y Cálculos en Ingeniería Química, México, Prentice Hall, 1997, 75 pp. Maron, S.H., y Landon, J.B., Fisicoquímica Fundamental, México, Limusa-Noriega, 1999, 1016 pp. Metz, C.R., Fisicoquímica, México, Mc. Hill, 1985, 56 pp. Perry, Robert H., Chilton Cecil H., Manual del Ingeniero Químico. México, Mc. Graw-Hill, 1986, 05 pp. Smith, J.M., Van Ness H.C., Abbott, M.M. Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química., México, Mc. Graw Hill, 1997, 857 pp.