UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: FÍSICO QUÍMICA (L) PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico-Práctico Clave: Créditos: 10 Carácter: Obligatoria Semestre: Segundo Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Físico-matemáticas Horas: 96 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 2.0 MODALIDAD: CURSO-LABORATOIRIO SERIACIÓN INDICATIVA Ninguna PRECEDENTE : SERIACIÓN INDICATIVA Termodinámica (L), Ciencia y Tecnología de Materiales (L). SUBSECUENTE: OBJETIVO DEL CURSO: Analizar los conceptos básicos de la química para capacitar al estudiante en su aplicación en la solución de problemas, así como desarrollarle su capacidad de observación y de manejo de instrumentos experimentales. No. Nombre Horas Teoría Practica I ESTRUCTURA ATÓMICA II FUERZAS INTRAATÓMICAS E INTERMOLECULARES III CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS IV FORMULAS, COMPOSICIONES Y ECUACIONES QUIMICAS V TERMODINÁMICA QUÍMICA VI CINÉTICA QUÍMICA VII ELECTROQUÍMICA VIII INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA Total de Horas teóricas: 64.0 Total de Horas Prácticas: 32.0 TOTAL:

2 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS TEMA I ESTRUCTURA ATÓMICA Objetivo: Establecer la conveniencia de la teoría cuántica en el modelado de la estructura atómica y relacionarla con la configuración electrónica de los átomos. I.1 El modelo atómico de Rutherford: el electrón, el protón y el neutrón. I.2 La teoría cuántica: el modelo atómico de Bohr. Los números cuánticos. I.3 La configuración electrónica de los elementos. El principio de construcción (aufbau): el principio de exclusión de Paul; la regla de Hund. I.4 Física Cuántica. TEMA II FUERZAS INTERATÓMICAS E INTERMOLECULARES Objetivo: Relacionar las propiedades de distintos materiales con su configuración electrónica y su tipo de enlaces. II.1 Valencia y número de oxidación. II.2 La regla del octeto de Lewis. El enlace covalente. Electronegatividad. El enlace de hidrógeno. II.3 El enlace iónico. La afinidad electrónica. Transición entre el enlace iónico y el covalente. II.4 Enlaces metálicos: la teoría del electrón libre, la teoría de las bandas. II.5 Aislantes y semiconductores. TEMA III CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS Objetivo: Deducir las propiedades y características de los elementos, según su ubicación en la tabla periódica. III.1 Elementos: nomenclatura y simbología. III.2 Propiedades periódicas de los elementos. Masa atómica. Número atómico. III.3 La tabla periódica de los elementos. 64

3 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS TEMA IV FORMULAS, COMPOSICIONES Y ECUACIONES QUÍMICAS Objetivo: Calcular las cantidades involucradas en reacciones químicas, tanto en solución como fuera de ella. IV.1 El concepto de mol. IV.2 La fórmula mínima. La fórmula molecular. IV.3 La ley de las composiciones definidas. La ley de las proporciones múltiples. La hipótesis de Avogrado. IV.4 Unidades de concentración. Reacciones en solución. IV.5 Estequiometría. TEMA V TERMODINÁMICA QUÍMICA Objetivo: Calcular los flujos de energía asociados con diversos químicos de aplicación en la ingeniería. V.1 Ecuaciones termoquímicas: el calor de reacción. Estados de referencia. V.2 Los calores de formación y de combustión. V.3 La ley de Iless. V.4 El calor de solución. La energía de enlace. V.5 La capacidad térmica específica y el calor de reacción en función de la temperatura. V.6 Transformaciones de fases. TEMA VI CINÉTICA QUÍMICA Objetivo: Identificar la influencia de la concentración y de la temperatura en la rapidez de una reacción química, así como asociar un carácter dinámico al concepto de equilibrio. VI.1 La velocidad de las reacciones; concentración y velocidad. VI.2 La ecuación de velocidad de reacción para reacciones de una etapa. 65

4 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS VI.3 La influencia de la temperatura. VI.4 El equilibrio químico como equilibrio dinámico. La constante de equilibrio. TEMA VII ELECTROQUÍMICA Objetivo: Describir la influencia de los fenómenos electroquímicos en algunas aplicaciones de la ingeniería. VII.1 Conducción metálica y electrolítica. VII.2 La electrólisis y las leyes de Faraday. VII.3 Fuerza electromotriz. VII.4 La corrosión y métodos para evitarla: recubrimientos electrolíticos y protección catódica. TEMA VIII INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA Objetivo: Reconocer los miembros principales de las familias de hidrocarburos y sus fuentes básicas. VIII.1 Las principales familias de hidrocarburos: alcanos, alquenos, alquinos y aromáticos. VIII.2 Nomenclatura. VIII.3 Fuentes de hidrocarburos: el petróleo. 66

5 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Mortimer, Charles E. Química. México, Grupo Editorial Iberoamérica. 794 pp Ander, P. Y Sonnessa, A. Principios de Química. México. Limusa, 845 pp Smoot, R. Y Price J. Química un Curso Moderno. México. Mcgraw Hill 671 pp Petrucci, Ralph H. Quimica General. Prentice Hall/Pearson, 1288 pp Atkins, P. W. Fisicoquímica. Addison Wesley Iber Mexico pp Temas para los que se recomienda. I, II, IV, V, VI, VII y VIII I, II, III, IV, V, VI y VII I, II, III, IV, V, VI y VII I, II, III, IV, V, VI, VII y VIII I, II, III, IV, V, VI, VII y VIII Bibliografía Complementaria Seymour, Raymond B. y Carreher, Charles E. Introducción a la Química de los Polímeros México Reverté. Año Mortimer, Charles. Química México Iberoamérica Chang, Raymond Química. México McGraw-Hill Temas para los que se recomienda. TODOS TODOS TODOS 67

6 TÉCNICAS DE ENSEÑANZA ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico, Químico, Industrial ó rama afín. 68