UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA
SYLLABUS
I.
INFORMACIÓN GENERAL CURSO : QUÍMICA GENERAL CÓDIGO : CC – 1018 1018 CRÉDITOS :4 HORAS : Teoría: 03; Práctica de Laboratorio o Seminario: 02 PRE – REQUISITOS REQUISITOS : Ninguno PROFESORES : Clara Figueroa C. (Teoría y Práctica).
[email protected] [email protected];; Elvito Villegas S. (Teoría y Práctica).
[email protected] [email protected];; Tatiana Rojas A. (Teoría).
[email protected] [email protected];; Cecilia Alegría A. (Teoría).
[email protected] [email protected];; Elsa Huamán P. (Teoría y Práctica).
[email protected] [email protected];; Mary Flor Cesare C. (Teoría).
[email protected] [email protected];; Víctor Caro Sánchez B. (Práctica).
[email protected] [email protected];; Paola Jorge M. (Práctica (Práctica). ). pao paolajom@lamolina.
[email protected] edu.pe;; Elizabeth Fuentes C. (Práctica).
[email protected] [email protected];; Lena Téllez M. (Práctica).
[email protected] [email protected];; Diego Suárez Suárez R. (Práctica y Semin Seminari ario). o).
[email protected]; Susana Gómez G. (Práctica y Seminario).
[email protected] CICLO : 2016 – I FECHA INICIO INICIO/FINAL /FINAL : Del 14 de marzo marzo al 09 de de juli ju lioo de 2016
II. SUMILLA La asignatura de Química General está dirigida a los alumnos de todas las especialidades que ofrece la Universidad Nacional Agraria La Molina: Agronomía, Biología, Meteorología; Ingeniería Ambiental, Ciencias Forestales, Economía, Estadística e Informática, Ingeniería en Gestión Empresarial, Industrias Alimentarias, Ingeniería Agrícola, Pesquería, Zootecnia. Es un curso que complementa sus conocimientos para adquirir una sólida formación básica como prerrequisito prerrequisito para llevar los cursos correspondientes correspondientes a su malla curricu c urricular. lar. El curso comprende los siguientes temas: Materia; Estructura Atómica y Tabla Periódica; Estequiometria; Disoluciones; Gases; Enlaces Químicos; Fuerzas intermoleculares; Termoquímica; Termoquímica; Cinética Química; Equilibrio Equilibrio Químico y Electroquímica. Electroquímica.
III. COMPETENCIA GENERAL DEL CURSO El alumno al finalizar el curso de Química General identifica los tipos de materia y sus transformaciones, en base a las leyes y teorías fundamentales de la Química para entender los fenómenos físicos, químicos, biológicos y ambientales relacionados relacionados a su carrera. 1
V. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS SEMANA 1 (del 14 al 18 de marzo) CAPÍTULO I: MATERIA 1. Química: una ciencia para el siglo XXI 2. Estudio de la química 3. El método científico 4. Clasificación de la materia 5. Los tres estados de la materia 6. Propiedades físicas y químicas de la materia 7. Mediciones 8. El manejo de los números 9. Método del factor unitario para la resolución de problemas SEMANA 2 (del 21 al 25 de marzo); (feriado 24 y 25 de marzo) CAPÍTULO II: ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIÓDICA 1. Teoría atómica 2. Estructura atómica 3. Número atómico, número de masa e isótopos 4. De la física clásica a la teoría cuántica 5. El efecto fotoeléctrico 6. Teoría de Bohr del átomo de hidrógeno 7. Números cuánticos 8. Orbitales atómicos 9. Configuración electrónica 10. Tabla periódica 11. Clasificación periódica de los elementos 12. Variación periódica de las propiedades físicas 13. Energía de ionización 14. Afinidad electrónica 15. Variación de las propiedades químicas de los elementos representativos SEMANA 3 (del 28 de marzo al 01 de abril) CAPÍTULO III: ESTEQUIOMETRÍA 1. Masa atómica 2. Masa molar de un elemento y número de Avogadro 3. Masa molecular 4. Composición porcentual de los compuestos 5. Reacciones químicas, ecuaciones químicas y balanceo de ecuaciones redox. 6. Cantidades de reactivos y productos 7. Reactivo limitante 8. Rendimiento de reacción SEMANA 4 (del 04 al 08 de abril) CAPÍTULO IV: DISOLUCIONES 1. Tipos de disoluciones 2. Unidades de concentración 3. Concentración de las disoluciones 4. Efecto de la temperatura en la solubilidad
2
SEMANA 5 (del 11 al 15 de abril) CAPÍTULO V: GASES 1. Sustancias que existen como gases 2. Presión de un gas 3. Leyes de los gases 4. E cuación del gas ideal 5. E stequiometría de los gases 6. Ley de Dalton de las presiones parciales 7. T eoría cinética molecular de los gases 8. Desviación del comportamiento ideal SEMANA 6 (del 18 al 22 de abril) CAPÍTULO VI: ENLACES QUÍMICOS 1. Símbolos de puntos de Lewis. 2. Enlace iónico. 3. Enlace covalente. 4. Electronegatividad. 5. Escritura de las estructuras de Lewis. 6. Excepciones a la regla del octeto. 7. Geometría molecular 8. Momento dipolo 9. Teoría del enlace de valencia 10. Hibridación de orbitales atómicos SEMANA 7 (del 25 al 29 de abril) PRIMER PASO ESCRITO DE TEORÍA (desde el cap. I hasta el cap. V) en horario y fecha que designe la Oficina Académica de Estudios. CAPÍTULO VII. FUERZAS INTERMOLECULARES 1. Teoría cinética molecular de líquidos y sólidos 2. Fuerzas intermoleculares 3. Una visión molecular del proceso de disolución (del capítulo de disoluciones) 4. Propiedades de los líquidos SEMANA 8 (del 02 al 06 de mayo) CAPÍTULO VIII: TERMOQUÍMICA 1. Naturaleza y tipos de energía. 2. Cambios de energía en las reacciones químicas 3. Entalpía de las reacciones químicas 4. Calorimetría 5. Entalpía estándar de formación y de reacción SEMANA 9 (del 09 al 13 de mayo) EXAMEN DE MEDIO CURSO DE TEORÍA (desde Cap. I hasta Cap. VIII) en horario y fecha que designe la Oficina Académica de Estudios. SEMANA 9 (del 16 al 20 de mayo) CAPÍTULO IX. CINÉTICA QUÍMICA 1. La rapidez de una reacción 2. La ley de la rapidez 3. Relación entre la concentración de reactivos y el tiempo 3
4. Constantes de rapidez y su dependencia de la energía de activación y de la temperatura
SEMANA 10 (del 23 al 27 de mayo) CAPÍTULO X: EQUILIBRIO QUÍMICO. Parte 1 1. El concepto de equilibrio y la constante de equilibrio 2. Escritura de las expresiones de las constantes de equilibrio 3. Relación entre cinética química y equilibrio químico 4. ¿Qué información proporciona la constante de equilibrio? 5. Factores que afectan el equilibrio químico SEMANA 11 (del 30 de mayo al 03 de junio) CAPÍTULO X: EQUILIBRIO QUÍMICO. Parte 2 1. Reacciones ácido – base 2. Ácidos y bases de Brönsted 3. Propiedades ácido – base del agua 4. El pH: una medida de la acidez 5. Fuerza de los ácidos y las bases 6. Ácidos débiles y la constante de ionización de un ácido 7. Bases débiles y la constante de ionización de una base SEMANA 12 (del 06 al 10 de junio) CAPÍTULO X: EQUILIBRIO QUÍMICO. Parte 3 1. Relación entre las constantes de i o n i z a c i ó n d e los ácidos y sus bases conjugadas. 2. Ácidos dipróticos y polipróticos. 3. Propiedades ácido – base de las sales. 4. Ácidos y bases de Lewis SEMANA 13 (del 13 al 17 de junio) SEGUNDO PASO ESCRITO DE TEORÍA (cap. IX y X. Parte 3) en horario y fecha que designe la Oficina Académica de Estudios. CAPÍTULO X: EQUILIBRIO QUÍMICO. Parte 4. 1. Comparación entre los equilibrios homogéneo y heterogéneo en disolución. 2. Efecto del ion común. 3. Disoluciones amortiguadoras. SEMANA 14 (del 20 de junio al 24 de julio) CAPÍTULO X: EQUILIBRIO QUÍMICO. Parte 5. 1. Equilibrios de solubilidad. 2. Separación de iones por precipitación fraccionada. 3. El efecto del ion común y la solubilidad. 4. El pH y la solubilidad. 5. Los equilibrios de iones complejos y la solubilidad. SEMANA 15 (del 27 de junio al 01 de julio) CAPÍTULO XI: ELECTROQUÍMICA 1. Conducción eléctrica. 2. Celdas electrolíticas. 3. Celdas voltaicas o galvánicas 4. Potenciales estándar o normales de electrodo. 4
5. Efecto de la concentración sobre la fuerza electromotriz de la celda.
SEMANA 16 y 17 (del 11 al 15 de julio) EXAMEN FINAL DE TEORÍA (desde el cap. IX hasta el cap. XI) en horario y fecha que designe la Oficina Académica de Estudios. V. PROGRAMA DE PRÁCTICAS Semana 1 (del 14 al 18 de marzo) Práctica 1. Introducción, calidad, seguridad y cuidado del ambiente en el laboratorio de química. Semana 2 (del 21 al 25 de marzo) Práctica 1. Introducción, calidad, seguridad y cuidado del ambiente en el laboratorio de química. Semana 3 (del 28 de marzo al 01 de abril) Práctica 2. Operaciones unitarias en el laboratorio Semana 4 (del 04 al 08 de abril) Práctica 3. Estequiometria I. Determinación de acidez del vinagre Semana 5 (del 11 al 15 de abril) Práctica 4. Estequiometria II. Determinación de pureza del carburo de calcio Semana 6 (del 18 al 22 de abril) Práctica 5. Leyes de los gases. Determinación de Na2CO3 en sosa comercial Semana 7 (del 25 al 29 de abril) Práctica 6. Enlaces y reacciones químicas. Tipos de enlace y reacciones químicas Semana 8 (del 02 al 06 de mayo) PRI M ER EX AM EN DE L AB ORAT ORI O (incl uye las Prácticas 1 a la 5)
Semana 9 (del 09 al 13 de mayo) EXAMEN DE MEDIO CURSO DE TEORÍA Semana 10 (del 16 al 20 de mayo) Práctica 7. Termoquímica. Determinación de entalpía de neutralización y entalpía de disolución Semana 11 (del 23 al 28 de mayo) Práctica 8. Cinética Química. Efecto de la concentración y la temperatura en la cinética de reacción Semana 12 (del 30 de mayo al 03 de junio) Práctica 9. Equilibrio químico I. Determinación de Ka, Kb y Principio de Le Chatelier. Semana 13 (del 06 al 10 de junio) Práctica 10. Equilibrio químico II. Disoluciones amortiguadoras Semana 14 (del 13 al 17 de junio) Práctica 11. Equilibrio químico III. Kps y efecto del ion común. Semana 15 (del 27 de junio al 01 de julio) Práctica 12. Electroquímica. Identificación de celdas electroquímicas Semana 16 (del 04 al 08 de julio) SEGUNDO EXAMEN DE LABORATORIO (incluye las Prácticas 7 a la 12) 5
VI. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Para el desarrollo del curso se hará uso de las siguientes modalidades de trabajo: 1. Teoría.- El profesor promueve las estrategias de enseñanza – aprendizaje haciendo uso de métodos participativos. El desarrollo del curso será en forma expositiva e interactiva, promoviendo el desarrollo de las capacidades conceptuales, procedimentales y actitudinales del estudiante. 2. Práctica de Laboratorio.- Se realizará en grupos de cuatro estudiantes como máximo y con la ayuda del Manual de Laboratorio. El estudiante deberá revisar el fundamento teórico de la práctica a desarrollar con anticipación y para ello se evaluará durante los diez minutos iniciales de la sesión. El profesor inicia la práctica de laboratorio explicando las bases teóricas de la práctica y el procedimiento experimental a realizar. Así mismo describe los materiales y reactivos disponibles. Los alumnos desarrollan la práctica según el protocolo descrito y comprueban experimentalmente los objetivos conceptuales relacionados a la teoría. Cada grupo debe entregar una hoja de resultados al finalizar la práctica, presentando un informe por grupo en la semana siguiente. 3. Temas encargados (trabajos).- Serán grupales. Las sesiones de trabajo o temas encargados lo desarrollarán los alumnos bajo dos modalidades: Resolviendo ejercicios y problemas propuestos, de acuerdo a la secuencia de los capítulos de teoría. Cumpliendo con la preparación y entrega de un trabajo monográfico indicado por el profesor. El trabajo monográfico estará estructurado de la siguiente manera: carátula, Índice, título, objetivo, planteamiento de hipótesis, marco teórico (investigaciones de revistas científicas de fuentes confiable, textos, etc.) conclusiones, prospectiva, literatura citada. Anexos. El trabajo monográfico se entregará en versión electrónica.
VII. RECURSOS DIDÁCTICOS Durante el desarrollo de la asignatura se hará uso de recursos audiovisuales, materiales y reactivos de laboratorio.
VIII. CRITERIOS DE EVALUACIÓN La evaluación se realizará considerando los siguientes aspectos: Rubro Teoría
Práctica o seminario
Evaluación Pasos anunciados Examen medio curso Examen final Temas encargados (trabajos)
2 1 1
Ponderación ( % ) 15 20 20 10
Paso corto, Reporte o seminario, Informe Primer examen Segundo examen
11 1 1
50 25 25
Promedio de ráctica o seminario Promedio de temas encargados (trabajos) Pasos anunciados Promedio Examen de medio curso final Examen final Nota promedio final
35 10 15 20 20 100
6
IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS LIBRO TEXTO: Chang, R.; Goldsby, K. 2013. Química. Undécima edición. HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V. México, D.F.
Mc
GRAW –
LIBROS COMPLEMENTARIOS: 1.
Brown, T.; LeMay, H.; Eugene, B.; Bruce, E.; Burdge, J. 2009. Química: la ciencia central. Ed. Pearson. México, D.F.
2. Ebbing, D.; Gammon, S. 2010. Química General. Novena edición. Cengage Learning Editores, S.A. de C.V. México, D.F. 4. Petrucci, R. 2011. Química General. Décima edición. Ed. PRENTICE – HALL. Madrid. 5. Whitten, K.; Davis, R.; Peck, M.; Stanlry, G. 2011. Química. Octava edición. Cengage Learning. Edamsa Impresiones S.A. de C.V. México, D.F. Versión electrónica http://www.4shared.com/get/-7LcNln5/silberberg_-_quimica_general.htm Sociedad Química del Perú, www.sqperu.org.pe American Chemical Society. www.acs.org
La Molina, 11 de marzo de 2016 Los profesores del curso
7
CORRESPONDENCIA DE PÁGINAS Y CAPÍTULOS DEL LIBRO DE R. CHANG & K. GOLDSBY 11ª EDICIÓN CON LOS CAPÍTULOS DEL SYLLABUS DEL CURSO DE QUÍMICA GENERAL 2016 – I CAPÍTULOS DEL SYLLABUS
CAPÍTULOS CORRESPONDIENTES EN EL LIBRO DE CHANG – GOLDSBY
I II
1 2 7 8 3 4 18 12 12 4 4 5 PRIMER PASO DE TEORÍA (I AL V) 9 9 9 9 10 10 11 11 6 6 6 EXAMEN DE MEDIO CURSO (I al VIII) 13 13 14 4 15 Segundo Paso de Teoría (IX al X Parte 3.) 15 16 16 16 18 18 EXAMEN FINAL (IX al XI)
III IV
V VI
VII VIII
IX X
XI
PÁGINAS EN EL LIBRO DE CHANG – GOLDSBY 1 a 35 38 a 74 277 a 325 329 a 369 75 a 117 132 a 138 815 a 818 520 a 533 552 a 554 145 a 151 161 a 162 172 a 226 371 a 400 406 a 408 409 a 411 412 a 413 415 a 445 459 a 460 468 a 478 510 a 512 231 a 233 240 a 260 264 a 273 565 a 595 611 a 622 624 a 667 126 a 132 669 a 689 689 a 719 732 a 743 744 a 763 766 a 777 815 a 825 829 a 861
Los profesores del curso
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