Programa elaborado por: PROGRAMA DE ESTUDIO QUÍMICA GENERAL Programa Educativo: Licenciatura en Física Área de Formación : Transversal Horas teóricas: 4 Horas prácticas: 0 Total de Horas: 4 Total de créditos: 8 Clave: F1243 Tipo : Asignatura Carácter de la Optativa asignatura Dr. Manuel Acosta Alejandro Fecha de elaboración: Agosto de 2004. Fecha de última actualización: Julio de 2010. Seriación explícita Asignatura antecedente No Asignatura subsecuente Seriación implícita Conocimientos previos: No Presentación F1243 Química General 1/10
La Química 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. Los antecedentes de la química general implican los conocimientos mínimos que se abordan en las asignaturas de Química del nivel medio superior y sientan los fundamentos de las diferentes orientaciones que conforman la estructura curricular de la Licenciatura en Química. Su relación con las otras áreas como son: Física y Matemáticas, conforman una plataforma de conocimientos que permite una mayor comprensión de los fenómenos físicos y químicos de la naturaleza. Competencias que se desarrollaran en esta asignatura Conocimientos Acceder y procesar fuentes de información relacionadas con la química. Plantear y resolver problemas de composición y estructura de los compuestos químicos. Habilidades: Cálculo, análisis y resolución de problemas Actitudes: Búsqueda de explicaciones racionales. Abstracción e innovación. Disciplina y hábito de estudio. Valores: Ética profesional Respeto Responsabilidad Honestidad F1243 Química General 2/10
Competencias del perfil de egreso que apoya esta asignatura Generar y aplicar principios, leyes, métodos y técnicas de la física en el campo experimental para comprender y explicar fenómenos relacionados con el campo profesional. Generar y Aplicar conocimiento científico en el campo de la física teórica para comprender y explicar fenómenos relacionados con el campo profesional Salón de clases, biblioteca, sala de computo. Escenario de aprendizaje Perfil sugerido del docente Ideal: Maestro o Doctor en Ciencias (Física o Química). Sugerido: Licenciado en Física o Química, Ingeniero Químico. Contenido temático Unidad No. 1 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA Objetivo particular Comprender el desarrollo de la química desde sus orígenes hasta la actualidad, los conceptos básicos, su importancia de estudio, y su campo de acción. Hrs. estimadas 8 Temas 1.1. Definición, importancia e ubicación en su contexto con las demás Resultados del aprendizaje Al terminar la unidad de aprendizaje el alumno será capaz mediante la Sugerencias didácticas Exposición del profesor de los temas con ejemplos Estrategias y criterios de evaluación Examenes parciales. Partipaciones en F1243 Química General 3/10
ciencias así como su campo de acción. 1.2. Aspectos históricos. 1.3. Conceptos generales: materia (propiedades, clasificación y composición), energía, cambios físicos y químicos de la materia sustentación de un examen escrito y el análisis de situaciones específicas, de: Reafirmar conceptos fundamentales de la química y establecer diferencias entre ellos. de aplicación. Participación de los estudiantes en el pizarrón. clases a través de ejercicios. Proyecto de aplicación del conocimiento. Unidad No. 2 ESTRUCTURA ATÓMICA Objetivo particular Comprender la evolución de los diferentes modelos atómicos con el fin de explicar la estructura de la materia resaltando la importancia del modelo cuántico como base de la química moderna. Hrs. estimadas 16 Temas 2.1. De la antigüedad a John Dalton. 2.2. Modelo atómico de Thomson. 2.2.1. Experimento de los rayos catódicos. 2.2.2. Experimento de Millikan. 2.2.3. Modelo atómico Resultados del aprendizaje Cuadro comparativo de las aportaciones de mayor relevancia a la estructura atómica de cada uno de los modelos estudiados. Representaciones de modelos atómicos y orbitales electrónicos con materiales diversos. Ensayos sobre los Sugerencias didácticas Exposición del profesor de los temas con ejemplos de aplicación. Participación de los estudiantes en el pizarrón. Estrategias y criterios de evaluación Asistencia y participación en clases. Portafolio de evidencias (línea del tiempo, mapas conceptuales, cuadro sinóptico, ensayo, problemario resuelto de conceptos generales). F1243 Química General 4/10
de Thomson. 2.3. Modelo atómico de Rutherford. 2.3.1. La radioactividad y los rayos X. 2.3.2. Experimento de Rutherford. 2.4. Modelo atómico de Bohr. 2.4.1. Antecedentes de la teoría cuántica. 2.4.2. Radiaciones electromagnéticas. 2.4.3. Espectro del hidrógeno. 2.4.4. Orbital atómico. 2.5. Modelo cuántico. 2.5.1. Principio de Incertidumbre. 2.5.2. La ecuación de onda de Schrödinger. 2.5.3. Dualidad de la materia (Louis De Broglie). 2.6. Números cuánticos. 2.7. Configuraciones electrónicas. 2.7.1. Principio de Aufbau, regla de Hund (principio de experimentos diseñados para cada modelo atómico. Compilación de ejercicios de la estructura atómica, números cuánticos, regla de Aufbau, configuración electrónica, regla de Kernel, dualidad de la materia F1243 Química General 5/10
máxima multiplicidad). 2.7.2 Desarrollo de configuraciones electrónicas usando las reglas de Kernel. Unidad No. 3 PERIODICIDAD QUÍMICA Objetivo particular Comparar las estructuras de las tablas periódica y cuántica de los elementos; para predecir sus propiedades periódicas. Hrs. estimadas 10 Temas 3.1. Antecedentes históricos de la tabla periódica. 3.2. Tabla periódica de Mendeleiev, Ley periódica de Mendeleiev y Ley periódica moderna. 3.3. Estructura de la tabla periódica, grupos y periodos. 3.3.1. Clasificaciones usuales; metales, Resultados del aprendizaje Línea del tiempo de la tabla periódica. Elaboración de tablas periódicas: estructura y propiedades con materiales diversos Bitácora KAD u otro instrumento de análisis para la estructura de la tabla periódica actual. Exposición audivisual de los grupos ó familias más importantes de la tabla Sugerencias didácticas Exposición del profesor de los temas con ejemplos de aplicación. Participación de los estudiantes en el pizarrón. Estrategias y criterios de evaluación Asistencia y participación en clases. Portafolio de evidencias (línea del tiempo, Bitácora KAD, tablas periódicas, reporte de investigación, problemario resuelto de propiedades periódicas). F1243 Química General 6/10
no metales, elementos representativos, de transición, bloques s, p, d y f, lantánidos, actínidos, metales alcalinos y alcalinotérreos, halógenos y gases nobles. 3.4. Propiedades periódicas; radio atómico, radio iónico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. periódica. Compilación de ejercicios sobre propiedades periódicas. Unidad No. 4 ENLACES, COMPUESTOS Y REACCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS Objetivo particular Distinguir los diferentes enlaces químicos, clasificar y nombrar a los compuestos inorgánicos, conocer los diferentes tipos de reacciones y los métodos usuales de balanceo de ecuaciones químicas. Hrs. estimadas 18 Temas 4.1. Enlaces químicos: aspectos generales de Resultados del aprendizaje Bitácoras COL u otro instrumento de análisis Sugerencias didácticas Exposición del profesor de los Estrategias y criterios de evaluación Asistencia y participación en clases. F1243 Química General 7/10
los enlaces iónicos, covalente, metálico y con puentes de hidrógeno 4.2. Clasificación y nomenclatura de los compuestos químicos inorgánicos: para ácidos, bases, anhídridos, óxidos metálicos y sales. 4.3. Conceptos y reglas para asignar números de oxidación a iones y a compuestos. 4.4. Reacciones y ecuaciones químicas: 4.4.1. Tipo de reacciones: sustitución, síntesis, descomposición, sustitución simple y doble, reacciones endotérmicas, exotérmicas, reversibles e irreversibles 4.5. Balanceo de ecuaciones químicas por los siguientes sobre enlace químico. Mapas mentales sobre los tipos de enlaces químicos. Bitácora KAD u otro instrumento de análisis sobre nomenclatura de compuestos químicos inorgánicos Diagramas sobre reglas de asignación de número de oxidación, tipo de reacciones y balanceo de ecuaciones. Experimentos demostrativos de enlaces y reacciones químicas. Compilación de ejercicios de enlace químico, nomenclatura, número de oxidación, reacciones y balanceo de ecuaciones químicas, tipo de reacciones. temas con ejemplos de aplicación. Participación de los estudiantes en el pizarrón. Portafolio de evidencias (línea del tiempo, mapas mentales, diagramas, bitácoras COL y KAD, reporte de experimento demostrativo, problemario resuelto de enlace químico, nomenclatura, número de oxidación, reacciones y balanceo de ecuaciones químicas, tipo de reacciones). F1243 Química General 8/10
métodos; algebraico, redox e ión electrón Unidad No. 5 ESTEQUIOMETRIA Objetivo particular Efectuar cálculos químicos a partir de la interpretación de las fórmulas moleculares y ecuaciones químicas. Hrs. estimadas 12 Temas 5.1. Cálculos de la fórmula mínima y la fórmula molecular. 5.2. Cálculo de la composición porcentual de un compuesto. 5.3. Concepto de reactivo limitante y reactivo en exceso. 5.4. Cálculos estequiométricos. Rendimiento de una reacción Resultados del aprendizaje Esquemas de las reglas generales para: cálculos de fórmulas, composición, reactivos limitante y en exceso, cálculos estequiómetricos, rendimiento de reacciones. Reporte de estudios de casos donde la estequiometria contribuye a resolver un problema especifico (salud, ecología, industria, forense, etc). Compilación de ejercicios de cálculos de fórmulas, composición, reactivos limitante y en exceso, cálculos estequiómetricos, Sugerencias didácticas Exposición del profesor de los temas con ejemplos de aplicación. Participación de los estudiantes en el pizarrón. Estrategias y criterios de evaluación Asistencia y participación en clases. Portafolio de evidencias (esquemas, reporte de estudio de casos, problemario resuelto de cálculos estequiométricos). F1243 Química General 9/10
rendimiento de reacciones. Bibliografía básica 1. Chang, R. (2010) Química. 10a Edición. México.Edit. Mc-Graw Hill. 2. Brown, T. et. al. (2008). Química: La Ciencia Central. 11a Edición. México. Edit. Pearson Prentice-Hall. 3. McMurry, J. (2008) Química General.5a Edición. México. Edit. Pearson Prentice-Hall. 4. Huheey, J. (2008). Química Inorgánica: Principios de Estructura y Reactividad. 1a Edición. México. Edit. Alfa Omega. 5. Atkins, P. (2006). Principios de Química: Los caminos del descubrimiento. 3ra Edición. Argentina. Edit. Panamericana. 6. Martínez, R. (2005). Química: Un proyecto de la American Chemical Society. 1a Edición. España. Edit. Reverté. 7. Whitten, K. (2008) Química. 8a Edición. México. Edit. Cengace Learning. Bibliografía complementaria 1. Broock, W. (2005). Historia de la Química. 1a Edición. España. Edit. Alianza Editorial. 2. Rodríguez, X. (2007). Nomenclatura Química Inorgánica: Reglas y Ejercicios. 1a Edición. México. Edit. Trillas. 3. Brady, J. (2001). Química Básica. Principios y Estructura. 2a Edición. México Edit.Limusa Wiley. 4. Cotton, A.; Wilkinson, G. (2006). Química Inorgánica Básica, 9a Edición, México. Edit. Limusa. F1243 Química General 10/10