Universidad Nacional de La Pampa Facultad de Ingeniería H ... · Asignatura: QUIMICA GENERAL Carga Horaria: Teoría Laboratorio Problemas ... 1. Química General. WHITTEN – GAILEY

Resol. N.º 123/12

Universidad Nacional de La Pampa Facultad de Ingeniería Carrera: Ingeniería Electromecánica

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Departamento de: Ciencias Básicas Área: Cs. Básicas

Asignatura: QUIMICA GENERAL

Carga Horaria: Teoría Laboratorio Problemas

Tipo/Rutinarios Problemas Abiertos

Proyecto y Diseño Total

65 25 40 130

Objetivos:

Brindar una sólida formación al estudiante en los principios fundamentales de la química para que pueda interpretar los cambios y transformaciones que sufren gases, líquidos y sólidos, sus mecanismos y energía puestos en ellos. Promover y profundizar en el desarrollo de capacidades relacionadas con la experimentación y el manejo de tablas y gráficos específicos.

Estructura atómica. Teoría cuántica.

Enlace químico.

Leyes fundamentales de la Química.

Materia y sistemas materiales.

Estado gaseoso.

Estado líquido y sólido.

Soluciones.

Termodinámico de las reacciones químicas.

Cinética química.

Electroquímica.

Corrosión.

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Programa Analítico:

1 - ESTRUCTURA ATÓMICA. TEORÍA CUÁNTICA: Estructura atómica. Descarga eléctrica en alto vacío. Rayos catódicos. Rayos positivos. Relación entre carga y masa de protón y neutrón. Características. Radiación alfa, beta y gamma. Dispersión de estas partículas. Número atómico. Tamaño de los átomos. Modelo atómico de Rutherford-Bohr. Isótopos. Niveles y subniveles de energía. Naturaleza ondulatoria de los electrones. Principio de Heisenberg. La ecuación de Schroedinger. Números cuánticos. Principio de exclusión de Pauli y reglas de Hund. Configuración electrónica en orbitales y casilleros de los átomos. Tabla periódica. Propiedades electrónicas más importantes. Potencial de ionización. Afinidad electrónica y la tabla periódica. 2 - ENLACE QUÍMICO: Los electrones en la molécula. Enlace iónico o electrovalente. Enlace covalente, simple, doble y múltiple. Enlace covalente coordinado o dativo. Polaridad de los enlaces. Momento dipolar. Escala de electronegatividades de Pauling. Unión metálica. Unión puente de hidrógeno. Su relación con las distintas sustancias que poseen este tipo de unión. Unión por fuerzas de Van der Waals. 3 - LEYES FUNDAMENTALES DE LA QUÍMICA: Transformaciones físicas y químicas de la materia. Leyes gravimétricas de la química. Ley de conservación de la masa. Ley de las proporciones definidas. Ley de las proporciones múltiples. Ley de las proporciones recíprocas. Ley de las combinaciones gaseosas de Gay Lussac. Teoría atómica molecular clásica. Hipótesis de Avogrado. Características fundamentales de los elementos químicos. Metales y no metales. Gases nobles. Formación de óxidos, hidróxidos, oxácidos, hidrácidos y sales. Nomenclatura. Cálculos estequiométricos. 4 - MATERIA Y SISTEMAS MATERIALES: Estado de la materia. Cambio de estado. Leyes de los cambios de estado. Propiedades intensivas y extensivas. Sistema material: concepto. Sistema homogéneo, heterogéneo e inhomogéneo. Sustancia pura, sustancia simple y compuesta. Soluciones. Dispersiones groseras y coloidales. Preparación y propiedades. Clasificación de las dispersiones de acuerdo con el estado de agregación. Ejemplos. Método de separación de los componentes de una dispersión. Métodos de fraccionamiento de mezcla homogénea. 5 - ESTADO GASEOSO: Gases. Características. Leyes de Boyle. Mariotte. Leyes de Charles y Gay Lussac. Ecuación general de los gases ideales. Ley de las presiones parciales. Ley de difusión. Nociones sobre teoría cinética de los gases ideales. Gases reales. Ecuación de Van der Waals. Diagrama de Andrews. Estado crítico de un gas. Vapor y gas. 6 - ESTADO LÍQUIDO Y SÓLIDO: Líquidos. Características: viscosidad, presión de vapor, punto de ebullición. Mezcla azeotrópicas. Calor latente de vaporización. Curvas de equilibrio sólido, líquido, vapor de agua. Sólido. Propiedades. Punto de fusión. Calor latente de fusión. Presión de vapor de los sólidos. Nociones sobre estructura cristalina. Isomorfismo y polimorfismo. Sistemas cristalinos. Tipos de sólidos. Defectos de los cristales.

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Programa Analítico:

7 - SOLUCIONES: Concepto. Tipos de soluciones. Ejemplos. Formas de expresar las concentraciones. Unidades físicas y químicas. Soluciones de sólidos en líquidos. Soluciones no saturadas, saturadas y sobresaturadas. Variación de la solubilidad con la temperatura. Curvas de solubilidad. Soluciones de gases en líquido.: Ley de Henry. Soluciones de líquidos en líquidos. Ley de distribución o de reparto. Propiedades coligativas de las soluciones diluidas. Presión de vapor. Ley de Rault. Descenso crioscópico y ascenso ebulloscópico. Osmosis y presión osmótica. Aplicaciones. Anomalías de los electrolictos en el cumplimiento de la Ley de Rault. 8 - TERMODINÁMICO DE LAS REACCIONES QUÍMICAS: Termoquímica. Reacciones exotérmicas y endotérmicas. Ley de conservación de la energía. Calor de reacción. Ecuaciones termoquímicas. Calor de formación, combustión, neutralización, hidratación, etc. Poder calorífico superior e inferior. Ley de Lavoisier-Laplace. Ley de Hess. Concepto de Entalpía y cambio entálpico. 9 - CINÉTICA QUÍMICA: Reactantes y productos de reacción. Velocidad de reacción. Concepto. Factores que la modifican. Catalizadores, características, aplicaciones industriales. Equilibrio molecular. Reacciones reversibles e irreversibles. Concepto de equilibrio. Ley de acción de las masas. Ley de Van t’ Hoff. Principio de ley Chatelier-Brun. Aplicaciones. 10 - ELECTROQUÍMICA: Electrolito y no electrolito. Teoría de Arrhenius. Conductividad electrolítica. Grado de disociación. Electrolitos fuertes y débiles. Electrólisis de soluciones acuosas. Bases y sales. Aplicaciones de las Leyes de Faraday. Constante de equilibrio para los electrolitos. Reacciones redox. Ajuste de ecuaciones. Pila galvánica o voltaica. Potencial de oxidación. Pila de Daniell. Pila de Leclanche. Acumulador de Edison. Pila de mercurio. Producto iónico del agua pH, pOH. Aplicaciones. Hidrólisis. Neutralización. 11 - CORROSIÓN: Clasificación de los procesos de corrosión. Corrosión química. Corrosión electroquímica. Origen de las corrientes eléctricas durante la corrosión. Sobrepotenciales y polarización. Curvas de polarización (catódica y anódica). Potencial mixto. Diagrama de Purbaix. Interpretación de las curvas de polarización. Pasividad de metales. Pares galvánicos. Ataques localizados a los metales. Picado (pitting). Corrosión intergranular. Corrosión bajo tensiones. Aleantes resistentes a la corrosión.

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Asignatura: QUÍMICA GENERAL

Descripción de las actividades teóricas y prácticas: En esta materia, se desarrollan de manera integrada clases teóricas y prácticas. Durante las primeras se abordan (a través de exposiciones magistrales) principios de la química, se trabajan deducciones, se explican los contenidos más relevantes, etc., pero siempre en una interacción constante con el estudiante en un intento de alcanzar más y mejores resultados. Las clases prácticas, en cambio, tienen como objetivo la participación real de los estudiantes mediante actividades diseñadas para tal fin. Generalmente se desarrollan en forma grupal y adoptan formas diversas como: resolución de problemas, aplicación y transferencia a nuevas situaciones, experiencias en laboratorio, debates grupales, entre las más importantes.

Metodología de la Enseñanza: Desde esta cátedra, se apunta a generar un espacio de aprendizaje que les permita a los estudiantes el desarrollo de capacidades y la adquisición de nuevos conocimientos. La enseñanza se concibe entonces como una forma de intervención docente mediante el diseño e implementación de diversas estrategias didácticas (desde exposiciones teóricas; análisis, planteo y resolución de situaciones problemáticas, experiencias de laboratorios y otras). Se pretende en todo momento lograr un espacio de participación real de los estudiantes y una interacción constante y fluida entre docentes/estudiantes y estudiantes/estudiantes.

Para pensar la estrategia didáctica se considera siempre la situación y lógica de los estudiantes (sus conocimientos previos, motivaciones e intereses), el contenido a enseñar (sus características, su lógica, los conceptos más relevantes, los contenidos fundamentales, etc.) en un espacio y tiempo determinado. Como docentes, esta construcción metodológica nos permite ir ajustando la propuesta, “relativizando” la estrategia e implementando todos los cambios y modificaciones que nos parece pertinentes.

Forma de Evaluación: Se realizarán evaluaciones continuas, de carácter formativo, sobre la base de las respuestas de los alumnos en las clases teóricas, del avance en la resolución de los ejercicios en las clases prácticas y de la entrega de los informes de laboratorio. A partir de estos instrumentos la cátedra realiza los ajustes que se consideran óptimos en la propuesta de enseñanza La evaluación para acreditar buscará verificar si determinados contenidos mínimos de la materia han sido adquiridos por el estudiante. La evaluación tendrá por objeto determinar si el estudiante aprueba la materia, si posee los conocimientos mínimos para cursar la correlativa posterior (regulariza) ó si el estudiante necesita rever los contenidos ( no regulariza).

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Bibliografía: 1. Química General. WHITTEN – GAILEY – DAVIS. (1999). Mc. Graw Hill.

2. Química. Curso Universitario. AUTORES VARIOS (2.000) Ed. Univer. Nac. de La Plata.

3. Química. CHANG, R. (1.997). Mc. Graw Hill.

4. Química General Superior. MASTERTON, W. – SLOWINSKI, E. – STANITSKI, C. (1.996). Mc. Graw Hill.

5. Química General ATKINS, T. W. (1.992)... Ed. Omega

6. Química. Principios y Aplicaciones. SIENKO, M. – PLANE R. (1.990). Mc. Graw Hill.

7. Chemistry and Theory. SEGAL BERNICE, G. (1.989). John Wiley & Sons.

8. Química: Curso Universitario. MAHAN. (1.986). Addinson – Weslwy.

9. Fundamentos de Química. BRESCIA, F. – ARENTS, J. – MEISLICH, H. – TURK, A. (1.980). CECSA.

10. Química General. LONGO, F. (1.979). Mc. Graw Hill.

11. Química Teórica y Descriptiva. SIENKO, M. – PLANE R. (1.976). Ed. Águila.

12. Principio Básicos de la Química. GRAY y HAIGHT. (1.972). Ed. Reverté.

VIGENCIA DE ESTE PROGRAMA

AÑO PROFESOR RESPONSABLE FIRMA

2012 MUÑOZ, Miguel Angel

VISADO

JEFE DEPARTAMENTO SECRETARIO ACADÉMICO DECANO

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