PROGRAMA ANALITICO QUIMICA APLICADA (QMC- 101) 1. IDENTIFICACION Asignatura QUIMICA APLICADA Código de asignatura(sigla) QMC 101 Semestre PRIMERO Prerrequisitos PSA-PAB Horas semanal (HS) HT 4 LAB 2 THS 6 Créditos (CR) 5 Período académico II / 2011 Docentes Magdalena Zambrana de Zabala Lily Suarez de Roca Hugo Eduardo Schwenk Ernesto Núñez Romero 2. JUSTIFICACION Los temas que se incluyen en esta asignatura sirven de introducción, base y apoyo para otras asignaturas de mayor profundidad en ciencias básicas y que posteriormente también serán la base para asignaturas de Ingeniería Civil. 3. OBJETIVOS GENERALES El estudiante a la conclusión del curso estará capacitado para: Aplicar los conocimientos de la Química General Básica en los materiales de construcción de toda obra civil. Conducir y orientar al estudiante a través de la variedad de temas hacia el área de acción del Ingeniero Civil en sus distintas especialidades. Introducir al estudiante al uso de Normas y Técnicas básicas en química que son utilizadas con frecuencia en la determinación de los diferentes materiales utilizados en cualquier obra civil. Conseguir que el estudiante se motive a través de los conocimientos impartidos de manera introductoria, para que reafirme su vocación en la elección de su carrera o viceversa.
4. CONTENIDO TEMATICO UNIDAD I: CONCEPTOS BÁSICOS Y UNIDADES TIEMPO: 8 Horas OBJETIVO ESPECÍFICO El estudiante al finalizar la unidad estará capacitado para interpretar los conceptos básicos, definiciones, leyes y utilización de los diferentes símbolos químicos, unidades físicas y químicas. 1.1 Concepto de Química. 1.2 Concepto y características de la Materia. 1.3 Clasificación de la materia. 1.4 Propiedades Físicas de la Materia. 1.5 Propiedades Químicas de la materia. 1.6 Cambios Físicos de la Materia. 1.7 Cambios químicos de la materia. 1.8 Concepto de partícula, Molécula y Átomo. 1.9 Unidades y símbolos Físicos y Químicos Conversión de unidades. 1.10 Nomenclatura Química. EXPERIMENTOS: 1. Materiales de uso Común en Laboratorio 2. Técnicas Básicas en Laboratorio 3. Propiedades Físicas UNIDAD II: ESTEQUIOMETRÍA Y CÁLCULOS ESTEQUIOMETRICOS TIEMPO: 6 Horas OBJETIVOS ESPECÍFICOS Lograr que el estudiante entienda cuando un elemento o compuesto reacciona oxidándose o reduciéndose. Utilizar métodos para el ajuste de las ecuaciones química. Determinar mediante el análisis matemático las cantidades con las que Intervienen los diferentes elementos en un compuesto o determinado material.
2.1 Masas atómicas Relativas. 2.2 Masa Moleculares. 2.3 Composición Centesimal. 2.4 Ajustes de las ecuaciones químicas por método Redox 2.5 Cálculos basados en las reacciones química, cálculos estequiométricos. EXPERIMENTOS: 1. Propiedades Químicas 2. Métodos de separación UNIDAD III: SOLUCIONES TIEMPO: 8 HORAS OBJETIVOS ESPECIFICOS Aplicar los conceptos y unidades de concentración en la preparación de soluciones Calcular la variación de las propiedades físicas de la solución con respecto al disolvente puro, aplicando conceptos de las propiedades de las soluciones. 3.1 Conceptos: Suspensiones Emulsiones Soluciones coloidales. 3.2 Tipos de soluciones - diluidas, concentradas, saturadas. sobresaturadas. 3.3 Solubilidad 3.3.1 Factores que influyen en la solubilidad curvas de solubilidad. 3.4 Modos de expresar las concentraciones: 3.4.1. Unidades Físicas, Porcentaje Peso-Peso, Peso-volumen, Volumen volumen. 3.4.2. Unidades Químicas de concentración. 3.5 Escala de ph Conceptos de ph y Escala de ph 3.6 Ionización del agua. 3.6.1. Reacción de hidrólisis. 3.6.2. Electrolitos Débiles y electrolitos fuertes. 3.6.3. ph de las soluciones. EXPERIMENTO: 1. Preparación de soluciones y ph de soluciones
UNIDAD IV: APLICACIÓN DE ALGUNOS ELEMENTOS O COMPUESTOS QUIMICOS RELACIONADOS CON LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN CIVIL TIEMPO: 6 horas OBJETIVO ESPECIFICO Identificar sus características y propiedades químicas de algunos elementos o compuestos que son utilizables en las obras civiles. 4.1 Objetivos. 4.2 Generalidades. 4.3 Importancia de los elementos o compuestos aplicados a las obras civiles 4.4 Elementos o compuestos químicos: cal, yeso, silicio, vidrio, plomo, estaño, hierro, acero, aluminio. 4.5 Cemento. 4.5.1 Cemento Portland, su concepto y propiedades químicas, físicas y mecánicas. 4.5.2 Composición química del cemento Portland. 4.5.3 Proceso de obtención del cemento Portland. 4.6 Agua, composición química de las aguas perjudiciales en obras civiles. UNIDAD V: LAS ROCAS Y SU IMPORTANCIA EN LAS OBRAS CIVILES, MORTEROS Y HORMIGONES TIEMPO: 8 horas OBJETIVOS ESPECIFICOS Investigar el origen de la roca, sus propiedades químicas de acuerdo a su variedad y además conocer las rocas que se utilizan en la construcción civil. Reconocer la aplicabilidad de los morteros y hormigones en las obras civiles. Identificar las propiedades y reacciones químicas físicas y mecánicas de los componentes 5.1 Objetivo. 5.2 Origen de las rocas. 5.3 Propiedades físico químico de las rocas. 5.4 Mecánica de las rocas. 5.5 Escala de Mohs.
5.6 Prospección. 5.7 Meteorización y su proceso. 5.8 Importancia del estudio de las rocas como material de construcción. 5.9 Definición de mortero y hormigón. 5.10 Componentes del mortero y hormigones. 5.11 Características químicas y físicas de los componentes del mortero y hormigón. 5.12 Dosificación en peso y en volumen. 5.13 Curado y vibrado del hormigón. 5.14 Clasificación del hormigón en función a sus componentes. 5.15 Aplicación de los morteros y hormigones en las obras civiles. 5.16 Encofrados, material y su aplicación. UNIDAD VI: EL SUELO, COMPONENTE FUNDAMENTAL EN LAS OBRAS CIVILES Y FUNDACIONES O CIMIENTOS TIEMPO: 8 horas OBJETIVOS ESPECIFICOS Identificar los componentes del suelo, sus propiedades químico físico mecánico en función a la utilidad que ofrece a las obras civiles. Introducir conocimientos básicos sobre los tipos de fundaciones o cimientos que se utilizan en las obras civiles y sus propiedades químico físico de los componentes de cada tipo de fundación. 6.1 Medios de transporte para el suelo. 6.2 Depósitos debido a los tipos de transporte. 6.3 Clasificación del suelo. 6.4 Características físico química de los componentes del suelo. 6.5 Aplicación de los componentes del suelo en la construcción civil. 6.6 Análisis físico químico mecánico que se realiza al suelo. 6.7 Importancia del estudio del suelo. 6.8 Tipos de fundaciones. 6.9 Material componente de cada tipo de cimiento o fundaciones 6.10 Composición químico físico de los componentes que intervienen en las fundaciones. 6.11 Algunos términos técnicos: viga arriostre, barra de hierro, estribos, alambre de amarre. 6.12 Importancia de las fundaciones en las obras civiles.
UNIDAD VII.- TIPOS DE PAVIMENTOS TIEMPO: 4 horas OBJETIVO ESPECIFICO Dar al estudiante en forma introductoria, los tipos de pavimentos, sus componentes y sus propiedades químicas, físicas y mecánicas. 7.1 Objetivo. 7.2 Importancia de los pavimentos. 7.3 Tipos de pavimentos. 7.4 Características químicas físicas y mecánicas de los componentes de cada tipo de pavimentos 7.5 Ventajas y desventajas de los tipos de pavimentos. UNIDAD VIII: LA MADERA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN TIEMPO: 4 horas OBJETIVO ESPECIFICO Identificar la variedad de madera. Cuál se utiliza para la construcción. Su composición química de la madera. Características físicas y mecánicas de la madera. Aplicación. 8.1 Objetivo. 8.2 Concepto. 8.3 Composición química de la madera. 8.4 Estructura del tronco del árbol. 8.5 Propiedad física y mecánica de la madera. 8.6 Variedades de maderas en función a su densidad. 8.7 Características químico físico de los defectos de la madera. 8.8 Sistema de control de la madera para obtener calidad.
UNIDAD IX: LA INGENIERIA SANITARIA Y SU FUNCION EN EL CONTROL DEL SANEAMIENTO AMBIENTAL TIEMPO: 8 horas OBJETIVOS ESPECIFICOS Lograr que el estudiante conozca el campo de acción de la ingeniería sanitaria. Sus características y composición química biológica de los residuos y sus consecuencias por el mal manejo de disposición final de los residuos. Hacer conocer al estudiante que sin las técnicas de la ingeniería sanitaria, no se puede controlar el saneamiento ambiental. 9.1 Objetivo. 9.2 Tipos de residuos: líquidos, gaseosos, sólidos. 9.3 Características químicas y biológicas de los residuos. 9.4 Términos de salubridad: salud, salud pública, derechos del ser humano. 9.5 Concepto de polución ambiental. 9.6 Vectores agentes de epidemias. 9.7 La basura y sus consecuencias en la salud del hombre. 9.8 Conceptos de residuos sólidos. 9.9 Constitución de los residuos sólidos. 9.10 Características de la basura: composición química y biológica, densidad, volumen unitario, poder calorífico. 9.11 Métodos de disposición final: relleno sanitario, incineración, composting, red de alcantarillado. 9.12 Fermentación natural y acelerada. 9.13 Factores que intervienen en la elección de un método de disposición final. 9.14 Ensayos químicos biológicos que se realizan en los distintos métodos.
UNIDAD X: PINTURA PARA LA CONSTRUCCIÓN CIVIL TIEMPO: 4 horas OBJETIVOS ESPECIFICOS Identificar la variedad de pinturas y su relación con la construcción civil. Determinar los componentes químicos que intervienen en las distintas clases de pinturas Indicar la aplicación de las distintas pinturas en la construcción civil 10.1 Objetivo 10.2 Definición 10.3 Tipos de pinturas 10.4 Composición química de los distintos tipos de pinturas 10.5 Propiedades físicas mecánicas de las pinturas 10.6 Origen y procedencia de las pinturas 10.7 Mercado en nuestro medio 10.8 Proceso para el pintado de carpintería, pared, otros. 5. METODOLOGIA DE ENSEÑANZA Clases en el aula: Exposiciones del profesor con apoyo del pizarrón. Preguntas y respuestas del profesor a los estudiantes y viceversa. Trabajos de Investigación. Trabajos en grupos. Exposiciones de los estudiantes. Prácticas de Laboratorio: Explicación de los objetivos y uso de la guía de laboratorio. Manipulación de los instrumentos y equipos de laboratorio en grupos. Registro de datos. Preguntas y respuestas de la práctica. Elaboración y presentación de informes.
6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES CROGRAMA DE AVANCE SEMANAS UNIDADES UNIDADES UNIDADES UNIDADES EXAMENES EXÁMENES EXÁMEN # 1-3 # 4-6 # 7-8 # 9-10 PRÁCTICOS PARCIALES FINAL 1 X DIAGNÓSTICO 2 X 3 X 4 X 5 X 1º EXAMEN 6 X 7 X 8 X 1º PARCIAL 9 X 10 X 11 X 12 X 13 X 2º EXAMEN 14 X 15 X 16 X 17 X 2º PARCIAL 18 EXAMEN FINAL 7. CRITERIOS DE EVALUACION Normas de Evaluación Primera prueba parcial 20% Unidades I - V Segunda prueba parcial 20% Unidades VI - X Prácticas de laboratorio 15% Exámenes prácticos, investigación 10% Examen final 35% Toda la materia Formas e Instrumentos de Evaluación Se realiza al inicio del semestre una evaluación diagnostica con el fin de medir el grado de homogeneidad de los conocimientos del grupo. Se hará un seguimiento continuo a los alumnos, tomando nota de su desenvolvimiento y participación para la evaluación parcial. La evaluación parcial consiste en una prueba teórica-practica escrita. Es importante destacar que en cada prueba se verifica el cumplimiento de los objetivos.
La evaluación final consiste en la verificación del logro de los objetivos mediante una prueba teórica-practica escrita de toda la materia. 8. BIBLIOGRAFIA Química de Hoy - Alcántara Barbosa Ma. del Consuelo Química General - Schaums Química General - Babor- Ibarz Química General - Linus Puling Mecánica de Suelos Suárez Badillo y Rico Rodríguez, 6ª Ed. Ciencia e Ingeniería de los materiales Askeland Donald R, 4ª Ed. Hormigón Armado Jiménez Montoya y García Meseguer Tecnología e Ingeniería de Materiales Mayagoitia Barragán Manual del Ingeniero Civil - Merritt Trabajos de Grado de Ingeniería Civil Internet