Carrera: Ingeniero Químico Asignatura: Área del Conocimiento: Química I Licenciatura Ingeniero Químico Marzo de 2010

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1 Carrera: Ingeniero Químico 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: Prerrequisitos: Recomendaciones para cursarla: Objetivo general: Química I Licenciatura Ingeniero Químico Marzo de 2010 Que el alumno adquiera los conocimientos, habilidades y actitudes necesarias para: Identificar el objeto de estudio de la Química y su relación con las demás ciencias. Describir los momentos cruciales de la química como ciencia, a través de las aportaciones que se dieron en la construcción de la misma, además de valorar el impacto que trajo consigo el desarrollo y aplicación de la ciencia y la tecnología en la calidad de vida y en el medio ambiente. Utilizar el conocimiento sobre la estructura del átomo para explicar y predecir algunas propiedades de los elementos, su periodicidad y aplicaciones en la vida cotidiana. Explicar la forma como se unen e interaccionan los átomos, iones y moléculas al dar lugar a las sustancias inorgánicas, relacionando los diferentes modelos de Pág. 1 de 10

2 enlace, la simbología y la nomenclatura apropiada para escribir sus formulas y nombres. Clasificar las principales reacciones en fase acuosa. Predecir el producto de una reacción. Objetivos específicos: Conceptuales (conocimientos): El estudiante: Comprende e interpreta los conceptos de elemento, átomo y compuesto. Comprende los diferentes estados de la materia. Comprende e interpreta los diferentes métodos de separación de la materia. Comprende e interpreta los factores de conversión. Conoce los símbolos de los elementos químicos. Conoce y comprende la tabla periódica de los elementos. Comprende e interpreta los conceptos de energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. Analiza y explica los criterios de radio atómico y radio iónico. Comprende e interpreta los conceptos de enlace iónico, enlace covalente, covalente polar y covalente no polar. Aplica el conocimiento de enlace químico y estructura de Lewis para determinar la geometría de la molécula. Comprende e interpreta los conceptos de solubilidad y precipitación, acidez y basicidad y de oxidación y reducción. Aplica el conocimiento de las reacciones de precipitación para representarlas por medio de ecuaciones iónicas y ecuaciones iónicas netas. Procedimentales (habilidades): El estudiante será capaz de: Utilizar los factores de conversión para resolver problemas con diferentes sistemas de unidades. Establecer relaciones entre la energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad para determinar el tipo de enlace que se forma entre dos átomos. Utilizar los modelos adecuados para la representación geométrica de las moléculas. Aplica el conocimiento de balanceo para la determinación de coeficientes de reactivos y productos en las reacciones de oxido-reducción. Actitudinales (actitudes): Desarrollar en el alumno: Pág. 2 de 10

3 Disposición para el aprendizaje, la búsqueda y análisis de información relevante. Responsabilidad en el cumplimiento de las actividades y tareas asignadas. Honestidad en el desarrollo de sus actividades de aprendizaje. Actitud de superación basada en el trabajo, Disposición para la colaboración y el trabajo en equipo. Descripción sintética (máximo 350 palabras): La Química es una ciencia activa y en evolución que tiene importancia vital en nuestro planeta, tanto en la naturaleza como en la sociedad. Aun cuando sus raíces son antiguas, la química es en todo sentido una ciencia moderna. Es una ciencia que se ocupa de la caracterización, composición y transformaciones de la materia, es por ello que en esta asignatura se busca adquirir un conjunto de conocimientos que permitan explicar un mundo de experiencias, relacionadas con la química, a partir de un grupo básico de conocimientos, donde se desarrollan estructuras cognoscitivas más complejas para cuestionar los fenómenos surgidos de esta interrelación. El conocimiento de los conceptos básicos de química permitirá a los alumnos entender la articulación que existe entre los diversos fenómenos y los procesos cotidianos, incrementando actitudes y habilidades valiosas para el pensamiento abstracto, casual y crítico. La comprensión de los beneficios que aporta el desarrollo de los procesos químicos y los daños que al medio ambiente produce su uso inadecuado contribuirán a formar una conciencia ecológica más responsable y solidaria con la comunidad. Aportación de la asignatura al Perfil del Egresado: Aportar las bases teóricas necesarias para la comprensión y aplicación de las transformaciones químicas de la materia ya que la Ingeniería Química es una profesión que utiliza procesos relacionados con el uso eficiente de materias primas y energéticos para producir bienes o servicios útiles a la sociedad. Contenido y descripción de las unidades de los temas: Unidad 1 Introducción y conceptos fundamentales Descripción detallada del contenido de las Unidades: El estudio de la química Definición Porqué estudiar química? Desarrollo de la química Campos e importancia Actividades: Pág. 3 de 10

4 Materia y Energía Definiciones Básicas Estados de la materia Sustancias puras y mezclas Separación de mezclas Elementos Compuestos aplicación solicitados. Unidad 2 Teoría Atómica Propiedades de la materia Cambios físicos y químicos Propiedades físicas y químicas Unidades de medición Unidades SI Longitud y masa Temperatura Unidades SI derivadas Volumen Densidad Manejo de números Precisión y exactitud Cifras significativas Notación científica Redondeo Análisis Dimensional Factores de conversión Aplicación El descubrimiento de la teoría atómica Rayos catódicos y electrones Radiactividad El átomo nuclear Partículas fundamentales Electrón, masa y carga Protón Neutrón La visión moderna de la estructura atómica Números atómicos reportar el desarrollo de la Teoría atómica. reportar conceptos relacionados con fisión y fusión nuclear. Pág. 4 de 10

5 Isótopos Modelo cuántico Configuración electrónica de los elementos Empleo de los radioisótopos Reacciones nucleares Desintegración radiactiva natural Energía Nuclear Fisión y fusión nuclear configuración electrónica. Unidad 3 Periodicidad Química La tabla periódica Clasificación de Mendeleev Grupos o familias 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 reportar el desarrollo de la Tabla periódica. reportar las características de los grupos representativos de la Tabla periódica. Tendencias de grupos de metales activos Tendencias de grupos de no metales selectos Unidad 4 Enlace Químico 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 Fórmulas puntuales de Lewis reportar las diferencias entre los enlaces iónico, covalente y metálico. Pág. 5 de 10

6 Regla del octeto Dibujo de estructuras de Lewis de moléculas e iones poliatómicos. Resonancia híbrida Excepciones de la regla del octeto 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 dipolares de las moléculas poliatómicas Enlaces covalentes y traslape de orbitales reportar la geometría de los diferentes sistemas moleculares. diferentes geometrías moleculares. reportar la diferencia entre enlace covalente polar y no polar. reportar la diferencia entre molécula polar y no polar. Unidad 5 Nomenclatura Química Números de oxidación Reglas para asignar números de oxidación Predicción de los números de oxidación Predicción de fórmulas usando números de oxidación Nomenclatura de aniones y cationes monoatómicos Funciones químicas Clasificación de los compuestos de números de elementos diferentes reportar los nombres comunes y sistemáticos de los compuestos más comunes. nomenclatura de compuestos químicos. Pág. 6 de 10

7 Nomenclatura de compuestos binarios Hidruros Óxidos Peróxidos Sales Binarias Nomenclatura de compuestos ternarios Hidróxidos metálicos Oxi-ácidos Aniones oxigenados Sales anfígenas Nomenclatura de funciones compuestas Hidrácidos Sales ácidas Sales básicas Sales dobles de dos aniones y de dos cationes Sales hidratadas reportar la diferencia entre compuestos ácidos y básicos. Unidad 6 Reacciones Químicas Definición de reacción química Escritura de reacciones químicas Balanceo por tanteo Balanceo algebraico Clasificación de las reacciones químicas Reacciones de combinación Reacciones de descomposición Reacciones de desplazamiento Reacciones de combustión Descripción de reacciones en solución acuosa Definición de electrolitos Ácidos fuertes y débiles Bases fuertes, solubles e insolubles. Bases débiles reportar las diferentes reacciones químicas. los diferentes tipos de reacciones. reportar la diferencia entre acido y base de Arrhenios, Bronsted- Lowry y Lewis. Conceptos de acidez y basicidad Conceptos de Arrhenius reportar la solubilidad de Pág. 7 de 10

8 Conceptos de Bronsted-Lowry Conceptos de Lewis Fuerza de los ácidos y estructura molecular Hidruros ácido Oxiácidos Reacciones de metátesis 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 Reacciones de precipitación Reglas de solubilidad para compuestos en solución acuosa Predicción de reacciones de precipitación Ecuaciones iónicas Ecuaciones iónicas netas los compuestos. reportar la diferencia entre oxidante y reductor. reacciones de precipitación, acidez y oxido-reducción. balanceo de reacciones de oxido-reducción por el método de ión-electrón. Evaluación del Curso: 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. 8 de 10

9 Tipo de evaluación Porcentaje Desarrollo del Conocimiento Exámenes parciales Examen Final Tareas Proyectos Participación en el aula Participación en el Aula de Comunicación Virtual 40 % 40 % 5 % 5 % 5 % 5 % Desarrollo de Habilidades Laboratorio Trabajo en equipo Comunicación oral y escrita Planteamiento y solución de problemas % 15 % 15 % 20 % Desarrollo de Actitudes Responsabilidad Colaboración Compromiso 20 % 15 % 15 % TOTAL 100 % Referencias bibliográficas: 1. Chang, R. (2001) Química. 7ª edición. Mc. Graw-Hill. México. 2. Brown, Theodore L., LeMay, H. Eugene, Bursten, Bruce E. (2009) Química, la Ciencia Central, 11 ed. Pearson Educación, México. 3. Spencer, James N., Bodner, George M., Rickard, Lymantl. (2000) Química, estructura y dinámica,1ª. Ed. CECSA, México. 4. Moore, John W. (2000) El Mundo de la Química Conceptos y Aplicaciones. 2 ed. Addison-Wesley, México. Pág. 9 de 10

10 5. Umland, Jean B., Bellama, Jon M. Química General, 3ª ed. International Thomson, Whitten, K. (1992) Química General. 3 a edición Mc. Graw-Hill. México. 7. Butler. (1998) Química Inorgánica. Principios y Aplicaciones. 1ª edición. Addison Wesley Longman. México. 8. Sherman, A. (1999) Conceptos Básicos de Química. 6ª edición. CECSA. México. 9. Malone. (1999) Introducción a la Química. 2ª edición. Limusa Wiley. México. 10. Benson. (1999) Cálculos Químicos. 1ª edición. Limusa. México. 11. Candelaría, E. (1996) Problemarios de Química I. 1ª edición. Trillas. México. 12. Candelaría, E. (1996) Problemarios de Química II. 1ª edición. Trillas. México. Universidad Autónoma de Coahuila Asignatura: RESPONSABLES Director Secretaria Académica Dr. Rubén García Braham M.C. María Auxiliadora Valdés Flores Coordinador de la carrera de Ingeniero Químico Diseñador de la Asignatura Ing. Ernesto Oyervides Valdez M.C. Patricia Vega Sánchez. Pág. 10 de 10