UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACIULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE QUIMICA Plan Global Gestión 2010 Laboratorio de Fisicoquímica Carla Oporto Pereyra, PhD
Identificación de la asignatura Asignatura Laboratorio de Fisicoquímica COD SIS 2004202 Carrera Ing. Industrial Nivel 3º semestre Datos del docente Nombre Carla Oporto Pereyra Dirección Pacata Baja 1940 Lugar de trabajo Centro de Aguas y Saneamiento Ambiental - FCyT Teléfono 4250660 Correo electrónico carlaoporto.p@fcyt.umss.edu.bo Introducción El Departamento de Química de la Facultad de Ciencias y Tecnología imparte la materia de Laboratorio de Fisicoquímica para sus carreras Ing. Química, Ing. de Alimentos y para Ing. Industrial. Se llama Fisicoquímica a la parte de la Química que estudia las propiedades físicas y estructura de la materia, las leyes de la interacción química y las teorías que las gobiernan. Para aprender fisicoquímica, el estudiante debe también familiarizarse con los fundamentos experimentales en los cuales se basan los principios teóricos; por esta razón los cursos teóricos de Fisicoquímica van comúnmente acompañados de un programa de Laboratorio. Con el trabajo experimental no sólo se demuestran los principios teóricos establecidos, sino que también se desarrolla en el alumno el espíritu investigador y se le ayuda a adquirir experiencia en el área para que sea capaz de desarrollar nuevas técnicas y obtener mejores resultados. Se hace énfasis en la adquisición de habilidades para el manejo de datos, sistematización de información e interpretación de los resultados obtenidos. Estas habilidades se hacen patentes en los informes de práctica que deben presentar los estudiantes después de cada sesión de laboratorio. El informe escrito además cumple la función de incentivar el desarrollo de habilidades para la comunicación escrita del conocimiento científico. Adicionalmente, la metodología de trabajo en laboratorio fomenta la capacidad de trabajo independiente y en equipo. El curso está conformado por 5 temas desarrollados en 11 prácticas semestrales que se realizan en 1 o 2 sesiones de laboratorio. Las sesiones tienen una duración de 3 periodos académicos (de 45`). 1
Objetivos Son objetivos del curso los siguientes: - Correlacionar y aplicar los conocimientos aprendidos en cursos teóricos de Fisicoquímica, a procesos básicos, tales como destilación, combustión, expansión y compresión, equilibrios químicos, y otros utilizando una metodología que involucre el trabajo colaborativo. - Adquirir habilidades en el montaje y uso de equipos - Adquirir habilidades en el manejo de datos experimentales y la interpretación de resultados prácticos Organización de los contenidos Tema I. Gases Practica 1.1. Determinación del peso molecular de sustancias volátiles (Método de Dumas y Método de Meyer) Práctica 1.2. Cinética de gases Tema 2. Termodinámica Práctica 2.1 Determinación de la constante adiabática (Método de Clement y Desormes) Tema 3. Termoquímica Practica 3.1 Calorimetría Tema 4. Líquidos Práctica 4.1 Determinación del radio molecular a partir de la viscosidad Práctica 4.2 Presión de vapor y calor de vaporización Práctica 4.3 Destilación por arrastre de vapor Tema 5. Equilibrio Químico 5.1 Constante de equilibrio en Sistemas Homogéneos 5.2 Coeficiente de reparto Tema 6: Electroquímica 6.1 Determinación del número de Avogadro mediante electrólisis del agua 6.2 Determinación de la Fuerza Electromotriz de una celda. 2
Bibliografía General Maron S. H y Prutton C.F. (1974) Fundamentos de Fisicoquímica. Editorial Limusa, México. Castellan, G.W. (1987) Fisicoquímica. Addison Wesley, 2ª edición, 1987 Shoemaker & Garland. Experimentos de Fisicoquímica. Unión Tipográfica Editorial Hispanoamericana Metodología de enseñanza Cada sesión práctica presenta dos momentos en su secuencia de desarrollo: 1. Al inicio de la sesión, - Una etapa de contextualización y activación de conocimientos previos - Introducción teórica por parte del docente - Discusión general en la que se establecen los objetivos, el procedimiento de la práctica, además de las destrezas y el uso correcto del material con que se va a trabajar en función de las normas de seguridad; 2. Desarrollo de la parte experimental, se realiza en grupos de 6 estudiantes, durante esta etapa los estudiantes pueden consultar con el docente y/o con el Auxiliar de Laboratorio. - Montaje de los equipos - Desarrollo y toma de datos Recursos de evaluación El aprendizaje del estudiante se evalúa a partir de informes (ver formato en Anexo I) de las prácticas y exámenes escritos. La presentación de informes ofrece una oportunidad de llevar a cabo una evaluación formativa, que le permite al docente establecer pasos para redireccionar la secuencia didáctica y un proceso de retroalimentación con los estudiantes. El informe (ver formato en anexo) refleja el avance en cuanto a la adquisición de habilidades y destrezas, y por tanto debe ser considerado por el estudiante también como un indicador de sus propios logros. Los informes se presentan una semana después de la práctica y representan un 340% de la nota total. Los exámenes escritos (60%) siguen el mismo sentido de los cuestionarios en las prácticas, poniendo énfasis en el desarrollo de la práctica y la correlación con los conceptos teóricos. 3
Disposiciones Generales La asistencia a las sesiones prácticas es obligatoria. Si el alumno acumula tres faltas sin justificación alguna, se considera su retiro de la materia. La entrega de informes se efectuara una semana después de ser realizada la práctica Los alumnos que cursan nuevamente la materia no tienen la obligación de asistir a las prácticas. Referencias (1) Jacobs, F. (2003). Marco conceptual para la integración de la tecnología de aprendizaje. Escuela de Postgrado. Universidad Mayor de San Simón. Cbba-Bolivia. (2) Elías C. J.(1995). La Evaluación Diagnóstica, Formativa y Sumativa. Revista del Club Militar brasileña, Nº 320. (3) Monografía (1995): La Evaluación de los Aprendizajes. Didáctica de las Ciencias Experimentales. Ed. Alambique. Grao Educación. (4) Oporto C. (2003). Propuesta Teórica Metodológica para la transformación curricular en Educación Superior. MóduloVI: Tecnologías de la información y comunicación. Diplomado en Docencia Universitaria. Departamento de Formación Docente. Universidad Mayor de San Simón. 4
Anexo Estructura del informe de Laboratorio de Fisicoquímica Los informes están conformados por las siguientes secciones: 1. Introducción El estudiante debe contextualizar y justificar la elaboración de la práctica brevemente. Se espera que se refleje la correlación con el curso teórico de Fisicoquímica. 2. Objetivos general y específicos de la práctica Es un ejercicio para el estudiante que debe desarrollar habilidades para definir los objetivos, discriminando entre lo general y lo específico 3. Marco teórico En esta sección se deben especificar las leyes y conceptos que sustentan las hipótesis que se intentan comprobar con la práctica 4. Metodología - Materiales y reactivos - Esquema y Montaje del equipo - Procedimiento 5. Datos - Datos iniciales - Datos experimentales El estudiante debe ser capaz de recurrir a fuentes de información como tablas, gráficos y otros para establecer el valor de constantes, coeficientes y valores teóricos de los parámetros objeto de la práctica. Los datos tomados en la práctica deben estar tabulados para su mejor manejo. 6. Cálculos y resultados Se presenta la transformación matemática de los datos con el uso de ecuaciones previamente enunciadas en el marco teórico. Los resultados obtenidos se someten a un tratamiento estadístico para su validación y para la estimación de los errores. 7. Conclusiones En base a los errores estimados, el estudiante debe reflexionar y ubicar las fortalezas y debilidades de la secuencia práctica. 8. Cuestionario Se pretende cuestionar al estudiante sobre algunas etapas del desarrollo de la práctica, además de establecer relaciones con la parte teórica e investigar algunas aplicaciones extensivas de la práctica y/o alternativas de experimentación. 9. Referencias Bibliográficas El estudiante se debe habituar al manejo de referencias bibliográficas. 5