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0 PRESENTADO POR: PERIODO DE EJECUCIÓN: UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO INFORME FINAL DE INVESTIGACION TEXTO: “TECNICA Y EXPERIMENTOS EN QUIMICA GENERAL” ING. CALIXTO IPANAQUE MAZA 01 DE MARZO DE 2009 AL 28 FEBRERO DE 2011 R. N° 0 34-2009-CFIQ R. N° 316- 2009- R CALLAO-PERU 2011 FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA INSTITUTO DE INVESTIGACION
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0
PRESENTADO POR:
PERIODO DE EJECUCIÓN:
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
INFORME FINAL DE INVESTIGACION
TEXTO: “TECNICA Y EXPERIMENTOS EN QUIMICA
GENERAL”
ING. CALIXTO IPANAQUE MAZA
01 DE MARZO DE 2009 AL 28 FEBRERO DE 2011
R. N° 034-2009-CFIQ
R. N° 316-2009-R
CALLAO-PERU
2011
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
INSTITUTO DE INVESTIGACION
1
I. RESUMEN ....................................................................................................................2
II. INTRODUCCION ........................................................................................................3
2.1. Presentación del Problema de Investigación ....................................................4
2.2. Planteamiento del problema de Investigacion ..................................................6
2.3. Objetivos de la investigación.............................................................................6
2.3.1. Objetivos Generales........................................................................................6
2.3.2. Objetivos Específicos.....................................................................................6
2.4. Importancia y Justificación de la investigación................................................7
2.5. Enunciado de la Hipótesis..................................................................................7
III. MARCO TEORICO......................................................................................................8
3.1. Seguridad en el laboratorio. ...............................................................................8
3.2. Protección al ambiente y eliminación de desechos químicos..........................8
3.3. Experimentos y técnica de laboratorio química general I...............................8
3.4. Experimentos y técnica de laboratorio química general II .............................8
IV. MATERIALES Y METODOS ....................................................................................9
4.1. Materiales............................................................................................................9
4.2. Métodos...............................................................................................................9
V. RESULTADOS...........................................................................................................10
VI. DISCUSION................................................................................................................11
VII. REFERENCIALES.....................................................................................................12
VIII.APENDICES...............................................................................................................15
IX. ANEXOS .....................................................................................................................37
INDICE
2
El propósito del presente trabajo de investigación fue la elaboración de un texto
“Técnica y Experimentos en Química General” .Se presenta un conjunto de
experimentos básicos de apoyo al material teórico, con los que se pretende afianzar los
conceptos de los diferentes tópicos tratados en el curso que sirve de complemento a la
formación que se brinda en el aula y como una orientación en el estudio y
reforzamiento de la s enseñanzas brindadas por el profesor, lo cua l signif icará un
valioso aporte para los estudiantes de ciencias e ingeniería y en particular para los
alumnos de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del; Callao.
Las prácticas que aquí se incluyen, son una recopilación de algunas de las más
representativas e ilustrativas, hecha con base en la experiencia del autor como profesor
de los cursos de Química General I y Química General II .Cada una de éstas, ha sido
realizada varias veces de forma que los procedimientos y técnicas mencionados, son de
lo más confiables. Por supuesto; se cuenta con todo lo necesario para la adecuada
realización de cada una de las prácticas.
En general se ha logrado elaborar un texto sencillo y áctico, de fácil entendimiento y
dirigido a los estudiantes que inicien el curso de Química General I y Química
General II.
Se espera que la presentación y la metodología utilizada realmente re resenten
utilidad en el proceso de enseñanza aprendizaje de la Ciencia Química.
I. RESUMEN
:
3
El tema, materia de la investigación, es el desarrollo de un texto : “Técnica y
Experimentos en Química General” , dirigido a los estudiantes universitarios del pre-
grado en Ingeniería Química, con el fin de apreciar y comprender la Ciencia Química, es
esencial la participación del estudiante en situacione experimentales. La obtención de
resultados experimentales contribuye, más que cualquier libro de texto, a la
comprensión de la relación entre las observaciones experimentales y el desarrollo
paralelo de las teorías y Principios Básicos de la Quí implicaciones
que la relaciona ciencia –tecnología que le permitirá cumplir con los propósitos de una
adecuada enseñanza y formación profesional.
El propósito de este conjunto de prácticas es, de una arte, ayudar al alumno a realizar
sus propios descubrimientos sobre las regularidades y rincipios que unifican el estudio
de la Química, y de otra, familiarizar al alumno con el material de laboratorio más
comúnmente utilizado. Por ello, se presenta un conjunt de prácticas que ilustran los
Principios Basicos de la Química
Por esta razón, además de la compresión de conceptos, leyes, teorías o modelos que puedan
explicar la enorme diversidad de hechos experimentales observados, debe conseguirse que
el alumno analice, los aplique a diferentes situaciones y establezca rel ones en otros
campos de estudio.
II. INTRODUCCION
y también las
4
El texto desarrollado y elaborado por el autor tiene u estructura sencilla, la cual pretende
ser un instrumento práctico de fácil entendimiento, diseñado específicamente para los
alumnos del pre-grado de la carrera de Ingeniería. Química.
El Tema materia de la investigación es el desarrollo d un material
bibliográfico titulado “Técnica y Experimentos en Química General” ,
dirigido a estudiantes de pre-grado en Ingeniería Química y especialidades
afines, que presente de una manera didáctica y ordenada l relación teórica
con las técnicas experimentales de la Química, lo que ermitirá cumplir con
los propósitos de una adecuada enseñanza y formación p ofesional.
En toda ciencia exacta las ideas, los conceptos y las experiencias están
íntimamente relacionados entre sí. Esta relación es l base del trabajo
realizado por los científicos quienes constantemente formulan nuevas ideas y
desarrollan una ardua labor experimental para demostra y fortalecer la
veracidad de estas y de las ya existentes, al demostrar o queda en evidencia
la relación teoría - experiencia, no lograrlo significa continuar con el
proceso, proponer y desarrollar otras ideas hasta logr su comprobación
Durante los años que tengo a mi cargo el desarrollo de estos temas se ha
observado que los estudiantes carecen del material bibliográfico suficiente
que les permita un aprendizaje adecuado de la Química. En la mayoría de
textos, la información se presenta de una manera tan compleja que el
estudiante tarda mucho tiempo en asimilarla y comprend rla, pero la
2.1. Presentación del Problema de Investigación
5
mayoría de estos textos no hacen una clara y precisa e ción de cómo es
que se aplica en una determinada situación real.
La obtención de resultados experimentales contribuye, s que cualquier
libro de texto, a la comprensión de la relación entre observaciones
experimentales y el desarrollo paralelo de las teorías y Principios Básicos de
la Química
Formar futuros profesionales en la Universidad, para q e se desenvuelvan en
la industria química, implica no sólo darles conocimientos sino también
desarrollar criterios y habilidades que les permita solucionar problemas
reales. Procurando recoger la información disponible y unirla a la
experiencia profesional del autor, para diseñar un conjunto de prácticas de
laboratorio y redactarlas en un lenguaje claro y simpl ilustrando al
estudiante sobre algunos principios básicos de química con cotidianeidad,
creatividad y elocuencia.
El trabajo experimental es en definitiva la realización de gran cantidad de
experimentos cuyo análisis proporcionará la información que nos permitirá
comprender nuestro mundo físico. La Química es fascin e y no puede
quedarse en las pizarras, cuadernos y libros y aunque n muchas ocasiones
puede llegar a ser bastante compleja, no debe olvidarse que está presente en
prácticamente todos los aspectos de nuestra vida cotidiana
6
¿Cómo lograr un texto universitario cuya didáctica oriente adecuadamente a
los estudiantes de ingeniería química para comprobar, recordar e inte pretar
los conceptos fundamentales de la química, e incentiva durante el trabajo
experimental la creatividad del estudiante para la sol e problemas?.
Desarrollar un texto universitario que sirva como material de estudio y
facilite la orientación de los alumnos de ingeniería química para
comprobar, recordar e interpretar los conceptos fundam ales de la
química, e incentivar durante el trabajo experimental la creatividad del
estudiante para la solución de problemas en la Industr a Química.
Servir de material de estudio para la formación profes al de un
Ingeniero Químico.
Presentar en forma ordenada y secuencial las técnicas de laboratorio
más aplicables en la química.
Presentar experimentos y técnicas abordando temas relacionados con
la seguridad en el laboratorio.
2.2. Planteamiento del problema de Investigacion
2.3. Objetivos de la investigación
2.3.1. Objetivos Generales
2.3.2. Objetivos Específicos
•
•
•
7
El proyecto de la elaboración del Texto “Técnica y Experimentos en Química
General” , es un material bibliográfico para facilitar el proce o de aprendizaje de
los alumnos de Ingeniería Química de la Universidad.
El área que comprende este texto abarca al campo teóri o y experimental,
haciendo uso de la observación científica, el razonamiento lógico y la capacidad
de análisis; interpretando y discutiendo los resultados obtenidos, pues todo el
universo es materia, razón de ser de la química.
La elaboración del texto “Técnica y Experimentos en Química General” ,
permitirá unificar los conceptos teóricos con los expe ales favoreciendo la
enseñanza - aprendizaje de modo que, estudiantes adquieran conocimientos y
habilidades; mayor criterio y capacidad de aplicar las técnicas experimentales
interpretar y resolver problemas referentes a los tema desarrollados de química
general I y II; además de tener un material bibliográf co clara, sencilla, objetiva
y didáctica de acuerdo a nuestra realidad.
2.4. Importancia y Justificación de la investigación
2.5. Enunciado de la Hipótesis
8
Texto: “Técnica y Experimentos en Química General”, se presenta un conjunto de
experimentos básicos al material teórico, con los que se pretende afianzar los conceptos
de los diferentes temas tratados en el curso.
La estructura es el siguiente:
3.1. Seguridad en el laboratorio.
3.2. Protección al ambiente y eliminación de desechos químicos
3.3. Experimentos y técnica de laboratorio química general I
3.4. Experimentos y técnica de laboratorio química general II
Al inicio del texto se presenta conjunto de reglas de seguridad y protección al medio
ambiente y eliminación de desechos químicos que deben se estrictamente para
mantener una buena seguridad en el laboratorio.
Al principio de cada experimento se indican los objetivos, el marco teórico, los
materiales y los reactivos, procedimiento experimental y cuestionario
Todos estos experimentos han sido previamente evaluados durante muchos años y son
algunas veces acompañados de dibujos , los cuales resultan de gran utilidad para
explicar los procedimientos y técnicas empleadas.
III.MARCO TEORICO
9
Materiales de oficina
Materiales de consulta
Materiales de computo e impresiones
La elaboración del texto, propósito de la investigación, ha demandado al
autor el ordenamiento de la información compilada durante su vida
profesional y académica, al desempeñarse primero como profesor titular de
los cursos de Química General y su respectivo laboratorio desde el año 1991
hasta la presente fecha.
Ser profesor de los cursos de Química General I y II, en la Facultad de
Ingeniería Química, de la Universidad Nacional del Callao, le dio la
oportunidad al autor de ir elaborando separatas para e l Texto: “Técnica y
Experimentos en Química General”, y poder comprobar con los alumnos,
determinadas necesidades de modificación, hasta tener los mejores
resultados de entendimiento por parte de los alumnos.
La experiencia adquirida, durante el periodo de trabaj n la UNAC ha
contribuido a lograr el texto con las características didácticas que se presentan
IV.MATERIALES Y METODOS
4.1. Materiales
4.2. Métodos
10
El resultado de la presente investigación es el texto universitario que se adjunta,
titulado: Texto: “Técnica y Experimentos en Química General”, Presenta un conjunto
de experimentos básicos de apoyo al material teórico, con los que se pretende afianzar
los conceptos de los diferentes temas tratados en el curso.
Se inicia por un conjunto de reglas de seguridad que deben seguirse estrictamente tanto
por el profesor como por los estudiantes para mantener una buena seguridad en el
laboratorio
Este texto describe de manera general la forma en que se debe realizar este trabajo
experimental, cómo se debe manipular el equipo de uso omún en los laboratorios,
algunas de las técnicas experimentales de práctica frecuente y promueve la atención a
los aspectos de seguridad como parte fundamental del trabajo en un laboratorio
químico.
Al principio de cada experimento se indican los objetivos, el marco teórico donde se
presentan los conceptos teóricos necesarios para comprender y efectuar exitosamente las
experiencias propuestas, los materiales y los reactivos, procedimiento experimental y
cuestionario
Al final del manual, se presenta una bibliografía que permite ampliar aun más el tema.
V. RESULTADOS
11
El texto universitar io, titulado Texto: “Técnica y Experimentos en Química General”
que es el resultado de la presente investigación se caracteriza por presentar la manera
en que se debe realizar el trabajo experimental, cómo e debe manipular el equipo de
uso común en los laboratorios, algunas de las técnicas experimentales de práctica
frecuente y promueve la atención a los aspectos de seg ridad como parte fundamental
del trabajo en un laboratorio químico.
Pero no todos los experimentos sirven, para que resulten útiles deben estar muy bien
diseñados y deben ser ejecutados con gran cuidado, quien los realice debe ser capaz de
analizar correcta y minuciosamente los resultado obten dos
En los libros de texto de química, es muy poco lo que ratan acerca del trabajo en
laboratorio. Los manuales de laboratorio, que se enfocan precisamente en lo práctico de
la química, en ocasiones resultan demasiado extensos o se incluyen prácticas en las que
se requieren materiales y equipos difíciles de conseguir.
La intención de este manual es entonces, el que sirva e guía para la realización de las
prácticas de laboratorio de acuerdo al plan de estudios vigente de la Facultad de
Ingeniería Química.
Las prácticas que aquí se incluyen, son una recopilación de algunas de las más
representativas e ilustrativas, hecha con base en la e periencia del autor. Cada una de
éstas, ha sido realizada varias veces de forma que los procedimientos mencionados, son
de lo más confiables. Por supuesto; se cuenta con todo lo necesario para la adecuada
realización de cada una de las prácticas
VI. DISCUSION
12
-ANDER P. SONESSA A. J : “Principios de Química”
Edit. Limusa.
Primera edición, México, 1992
-ARMAS RAMIREZ CARLOS “Técnicas y Experimentos en
Quimica”
Edit. Avanzada S.A.
Primera edición, Trujillo 1988
-BELLODAS ARBOLEDA E. : “Química General”
-Edición, Lima
-Editorial América 1999
-CARRASCO VENEGAS LUIS A : “Química experimental”
Callao- Perú
2da edición 1993
CHANG RAYMOND : "Química”
Edit. Mac Graw Hill
Séptima edición, México,2002
-IBARZ José : “Problemas de Química General”
Edit. Marin S.A.
VII. REFERENCIALES
-
13
-LONGO, F.R : “Química General”
Edit. Mc Graw Hill
Traducido de la 1era Edición de ingles, México, 1991
-MAHAN B.H y Myers R : “Química Curso Universitario”
Edit. Addison Wesley Iberoamericano
Cuarta edición, EUA,1990
-PETRUCCI : “Química General”
Edit. Prentice may. 1999
-PIERCE, J : “Química de la Materia”
Edit. Cultural S.A
2da Reimpresión, México D.F.,1973
-PONS MUZZO : "Química”
Edit. Bruño
Primera edición, Lima,1987
-WHITTEN KENNETH : “ Química General"
Edit. Interamericana
Tercera edición, México,1992
14
http://www.Merck.com
http://www.fquim.unam.mx/sitio/edquim/72/72-profe.pdf
http://www.fi.uba.ar/materias/6302/TP7.pdf
http://mit.ocw.universia.net/7.51/f01/pdf/fa01-lec07.pdf
http://www.personal.us.es/florido/leccion8.doc
http://www.mec.es/educa/ccuniv/html/TESEO/unesco/acrob 2210.pdf
http://www.fq.unam.mx/sitio/edquim/113/113-roc.pdf
http://cursos.puc.cl/catalogo/programas/qim114.pdf
http://www.pucpr.edu/facultad/itorres/docomentos_no%20 %20uso/equilibrio_
quimico.htm
http://www.fquim.unam.mx/sitio/edquim/81/81-inved.pdf
http://www.ieev.uma.es/quimbiol/progra/t3/proble3.doc
http://www.xente.mundor.com/alfonbarba/Quimica/pdf/PUEquilibrioEnunc.pdf
www.ust.cl/html/cree/asignaturas/unidades_programas/ut eral_2004.htm
www.usal.es/~farmacia/programas/plan_2001/15762_fisica cada.pdf
www.ujaen.es/serv/vicord/secretariado/secplan/ce/2598/Programa_2598_3218.pdf
www.geocities.com/Athens/Forum/7049/se1.pdf
http://ciencias.huascaran.edu.pe/modulos/m_pilas/glosario.htm
15
VIII. APENDICES
16
Asignatura : I
Código : QU 101
Créditos : 05
Ciclo Académico : I
Semestre académico : 2009
Pre requisito : Ninguno
Horas semanales : Teoría 04 horas/semana
Laboratorio 03 horas/ semana
Duración : 17 Semanas
Profesor : Ing. Calixto Ipanaqué Maza.
La química es considerada una ciencia básica en el estudio y fo mación de las
profesiones científica e ingeniería, porque constituyen la base, el fundamento
para entender y explicar el comportamiento de la mater en sus diferentes
formas.
La química como una de las ciencias factuales se basa en la experimentación y
medición, haciendo uso de la observación científica, el razonamiento lógico y la
capacidad de análisis; interpretando y discutiendo los resultados obtenidos. El
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
SILABO
I. INFORMACIÓN GENERAL
1.1. Química General
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
1.9.
1.10.
II. SUMILLA
2.1. Naturaleza de la Asignatura
17
campo de la química es amplio, pues todo el universo es materia, razón de ser
de la química.
El presente silabo describe el primer curso de Química General I
Unidades y Dimensiones. SI. Materia y Energía. Estado la materia. Teoría
atómica moderna. Mecánica cuántica y ondulatoria. Tabla periódica. Estructura
molecular: enlace químico. Ecuaciones y Reacciones Químicas. Estequiometría.
Estado Gaseoso
Desarrollar en el alumno, la observación científica, el razonamiento lógico y la
capacidad de análisis en su trabajo experimental.
Entender y explicar las propiedades de la materia y los cambios que
experimenta por acción de la energía.
Interpretar los conceptos fundamentales del átomo y su naturaleza
interna.
Ubicar a los elementos químicos en la tabla periódica on relación a sus
propiedades químicas y físicas.
Comprender como se enlaza los átomos para formar las moléculas y los
tipos de enlace químicos.
2.2. Síntesis del Contenido
III.OBJETIVO
3.1. Objetivo General
El estudiante al finalizar el ciclo académico logrará excelente
formación Teórica-Experimental sobre la materia, sus propiedades y leyes
que la rigen
3.2. Objetivos Específico
•
•
•
•
18
Adquirir destreza en el cálculo químico, planteando y resolviendo
problemas, complementando la teoría expuesta por el pr fesor.
Interpretación cabal del estado gaseoso para su posterior aplicación
práctica.
Lograr habilidades y destrezas en el laboratorio, diseñando y
construyendo sus equipos en donde realizará sus experimentos.
CONCEPTOS BÁSICOS.- Definición y Revisión de Conceptos Físicos Químicos. La
Materia y la Energía. Estados Físicos de la materia. C de Estado. Sustancias y
mezclas. Combinación. Moléculas y átomos. Densidad, Presión y Temperatura.
Unidades Físicas y Químicas. S.I.
TEORÍA ATÓMICA.- Desarrollo de la Teoría Atómica. Concepto de onda. Onda
Mecánicas, Ondas Electromagnéticas. La Luz. Espectros e Absorción y Emisión.
Energía del Fotón. Constante de Planck. Efecto Fotoeléctrico. Serie del espectro de
Hidrógeno. Ecuación de Balmer y Rydberg. Concepto de Número de Onda..
ÁTOMO DE BOHR.- Modelo atómico de Bohr. Postulados. Determinación del radio de
Bohr. Concepto de Cuantización . Determinación de la energía Cinética y Potencial de
una Órbita. Energía de los saltos Cuánticos. Niveles de Energía del Átomo de
•
•
•
IV. PROGRAMACION DE CONTENIDO
4.1. TEORIA
SEMANA 01:
SEMANA 02
SEMANA 03
19
Hidrógeno. Serie espectrales del Hidrógeno atómico. R esentaciones Gráficas.
Limitaciones del Modelo de Bohr.
MECÁNICA CUÁNTICA.- Modelo Mecánico Cuántico. Principios Fundamentales.
Niveles Estacionarios del electrón. Propiedades Ondulatorias de la Materia. Hipótesis de
Broglie. Principio de Incertidumbre de Heisemberg. Ecuación de Onda de Schödinger.
Onda Estacionaria. Función de Onda. Números Cuánticos. Niveles de Energía. Capas,
Sub capas, Orbitales, Principio de Exclusión de Pauli. Regla de Hund. Configuración
Electrónica de los Elementos.
TABLA PERIÓDICA.- Tabla Periódica de los elementos: Formación e Interpr ación.
Periodicidad Química. Valencia de los Elementos. Volumen atómico. Radio atómico y
Radio Iónico. Iones. Potencial de ionización.
ENLACE QUÍMICO.- Formación del enlace químico.. Cambio de energía en la
formación de Enlace. Estructura de Lewis. Enlace Elec rovalente. Enlace Covalente.
Enlace Iónico e Intermolecular Enlace Múltiple.
HIBRIDACIÓN.- Hibridación de Orbitales. Enlace Covalente Múltiples. Energía y
Longitud de Enlace. Carácter Ionico Parcial de los Enlaces Covalentes. Resonancia.
Importancia de la Repulsión Electrónica. Geometría Mo ecular
SEMANA 04
SEMANA 05
SEMANA 06
SEMANA 07
SEMANA 08
20
NOMENCLATURA.- Número de Oxidación . Funciones Químicas :Nomenclatura de
compuestos Inorgánicos y Compuestos de Coordinación. Representación de Fórmulas
Químicas.
REACCIONES QUÍMICAS.- Clases de Reacciones Químicas. Relaciones Peso a Peso.
Peso a Volumen y Volumen a Volumen. Peso Equivalente
ESTEQUIOMETRIA.-. Átomo Gramo. Número de Avogadro. Concepto de mol.
Volumen Molar a Condiciones Normales. Fórmulas Empíricas y Fórmulas Moleculares.
Leyes Ponderales de la Química.
REACCIONES DE OXIDO REDUCCIÓN.- Oxidación Reducción. Agente Oxidante y
Agente Reductor. Reacciones de Auto-oxidación. Balance de Ecuaciones por el
Método Redox.
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS.- Resolución general de problemas de
Estequiometria y Ecuaciones Redox. La estequiometría en l Industria
EXAMEN PARCIAL
SEMANA 09
SEMANA 10
SEMANA 11
SEMANA 12
SEMANA 13
21
ESTADO GASEOSO.- Gas Ideal. Teoría Cinética de los Gases. Fuerzas Atra tivas y
Repulsivas de las Moléculas. Leyes de los Gases Ideales. Problemas..
MEZCLAS GASEOSA.- Mezclas Gaseosas. Ley de Dalton o de las Presiones
Parciales. Ley de Amagat o de Volúmenes Parciales. G Recogidos sobre Agua.
Ley de Graham de Difusión Gaseosa. Problemas.
GASES REALES.- Gases Reales. Desviaciones del Comportamiento del Gas Ideal
.Ecuación de Van der Waals. Factor de Compresibilidad Aplicaciones.
EXAMEN SUSTITUTORIO
1. Reconocimiento de Materiales y /o Equipos de laboratorio. Nociones de
Seguridad
2. Estudio de la llama, trabajo en vidrio
3. Mediciones en laboratorio
4. Operaciones Fundamentales de Química
5. Propiedades Físicas y Químicas
6. Tabla Periódica
7. Enlace Químico
8. Reacciones Químicas
SEMANA 14
SEMANA 15
SEMANA 16
SEMANA 17
EXAMEN FINAL
4.2. PRACTICAS DE LABORATORIO
22
9. Estequiometría
10. Peso equivalente
11. Redox
12. Gases
V. PROCEDIMIENTO DIDACTICO
La didáctica a seguir comprende los siguientes aspectos:
Método: Inductivo- Analítico
Procedimiento: Observación- Experimentación
Forma: Expositiva- Interrogativa.
Modo: Individual- Grupal.
VI. EQUIPOS Y MATERIALES
Materiales y Equipos de laboratorio
Ayudas audio visuales, Pizarras acrilicas.
VII. EVALUACIÓN
Durante el desarrollo de la asignatura en la evaluación teórica se tomarán:
04 prácticas calificadas; dos exámenes parciales y un examen sustitutorio;
Las prácticas calificadas se tomarán dos antes del pri parcial y dos antes del
segundo Parcial, una práctica calif icada con nota mas baja se eliminará.
El examen sustitutorio sustituye la nota mas baja de los exámenes
Los exámenes tienen peso uno, promedio de prácticas ca ificadas peso uno y
promedio de prácticas de laboratorio peso uno.
Promedio Final = (1°EXAMEN+2°EXAMEN+ PPC+ PLAB) / 4
VIII. BIBLIOGRAFÍA
23
CHANG RAYMOND : "Química"
Edit. Mac Graw HillCuarta edición,Mexico,1994
-ANDER P. SONESSA A. J : “Principios de Química”
Edit. Limusa.
Primera edición ,México, 1992
-WHITTEN KENNETH : :Química General"
Edit. Interamericana
Tercera edición,Mexico,1992
-MAHAN B.H y Myers R : “Química Curso Universitario”
Edit. Addison Wesley Iberoamericano
Cuarta edición, EUA,1990
-PETRUCCI : “Química General”
Edit. Fondo Educativo Interamericano.
-IBARZ José : “Problemas de Química General”
Edit. Marin S.A
-PONS MUZZO : "Química "
Edit. Bruño
Primera edición,Lima,1987
-
24
-SIENKO, M : “Problemas de Química General”
Edit. Mc. Graw Hill
-DICKERSON GRAY HAIHGT: “Principios de Química”
Edit. Reverte S.A.
-GRAY HAIHGT : “Principios Básicos de Química”
Edit. Reverte S.A.
25
Asignatura : Química General II
Código : QU 102
Crédito : 05
Ciclo Académico : II
Especialidad : Ing. Química
Semestre Académico : 2009
Pre- requisito : QU 101
Horas semanales : Teoría 04horas / semana
Laboratorio : 03 horas / semana
Duración : 17 Semanas
Profesor : Ing. Calixto Ipanaqué Maza.
“Química General II” Es la continuación del Curso de “Química General I” Es
una asignatura Teórica –Experimental
Estado líquido.- Teoría de las soluciones.- Elementos de Termodinámica.-
Equilibrio Químico.- Cinética Química.
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
SILABO
I. INFORMACIÓN GENERAL
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
1.9.
1.10.
1.11.
II. SUMILLA
2.1. Naturaleza de la Asignatura.-
2.2. Síntesis del Contenido.-
26
Al finalizar la signatura, el alumno estará en capacidad de interpretar y resolver
problemas referentes a los temas desarrollados, tanto eóricos como
experimentales.
Conocer las propiedades del estado líquido y su aplica en procesos
químicos industriales.
Comprender la importancia de las soluciones, así como reparación.
Interpretación y aplicar las propiedades de las soluci nes
Comprender las leyes de la termodinámica química, para que se relacione
el efecto del calo en la dinámica de los procesos quím cos y viceversa.
Comprender los principios que rigen el equilibrio quím co
Comprender los mecanismos de la cinética química y la velocidad de
reacción.
Comprender y aplicar las leyes de la electroquímica.
IV.
4.1.
El estado líquido: Definición.- Características Generales: Dipolo.- Presión de vapor.-
Punto de Ebullición.- Punto de Congelación.- Sublimación.- Propiedades de los
líquidos.- Densidad.- Tensión superficial.- Viscosidad- problema.
III.OBJETIVOS
3.1. Objetivo General
3.2. Objetivos Específicos
PROGRAMACIÓN DE CONTENIDO
Teoría
PRIMERA SEMANA
•
•
•
•
•
•
•
27
Soluciones: Definiciones.- Clases de soluciones.- Ciclo de Born Haber,.- Unidades de
concentración: Porcentaje en peso.- Porcentaje en volumen.- Molaridad.- Normalidad.-
Fracción Molar, Problema.
Solubilidad: Efecto de la temperatura.- Problema.- Soluciones Ideales.- Ley de Raoult .-
Soluciones reales.- Ley de Henry.- Problema.-Propiedades Coligativas.- Reducción de
la presión de vapor.-Crioscopia.- Ebulloscopia.- Presión osmótica.-Problemas.
Naturaleza de la termodinámica.- Definición de términos termodinámicos.- Ley cero de
la termodinámica.- Definición de: Energía interna, trabajo temperatura, calor relaciones
de Cv y Cp.
Primera Ley de la Termodinámica.- Entalpía- Capacidad Térmica de los gases .-
Procesos adiabáticos reversibles. Problemas.
Termodinámica: Estados Normales.- Entalpía de la reacciones.- Ley de Hess.- Ley de
Lavoiseir, Ley de laplace, Reglas de Hess. Relación entre los calores de reacción a
presión y volumen constante. Calor de solución. Entalpía de formulación de iones en
solución.- energía de enlace.- Dependencia de la capacidad térmica y de la entalpía de la
reacción sobre la temperatura.
SEGUNDA SEMNA
TERCERA SEMANA
PRACTICAS CALIFICADAS N°01
CUARTA SEMANA
QUINTA SEMANA
SEXTA SEMANA
28
Segunda y tercera ley de la termodinámica. Medidas de dispersión.- Entropía.- Ciclo de
Carnot.- interpretación molecular de la entropía.- Ejemplos de cálculos de entropía.-
Criterio de equilibrio: la función trabajo y la energía libre de Gibs.- Energía y la
constante de equilibrio. Equilibrio entre fases, la ecuación de Clapeyron.
Equilibrio Químico.- Ley de acción de las masas.- Equilibrio en sistemas Homogéneos:
Kp,Ke,Kx, Variables que afectan la concentración de eq ilibrio.- Principios de
Chatelier.- Problema.
Definición y Ácido y Base según: Arrhenius, Bronsted, Lewis.- Equilibrio.- soluciones
acuosas de ácidos y bases débiles (Ka,Kb) la ionización del agua (Kw) y la escala de
pH.- Problemas.
Efecto del ion común.- Soluciones amortiguadores o Buffers. Problema.- Ácido y
Bases. Poli funcionales.- Hidrólisis de iones metálicos.- Sales de ácidos básicos.
Problemas.
Titulación Ácidos.- Base indicadores.- Solubilidad y producto. Efecto de la Hidrólisis
en solubilidad de las sales ligeramente solubles.
SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICA
SETIMA SEMANA
OCTAVA SEMANA
PRIMERA EXAMEN PARCIAL
NOVENA SEMANA
DECIMA SEMANA
DECIMA PRIMERA SEMANA
29
Cinética Química.- Definición.- Velocidad de una reacción y la ley de velocidad.-
Determinación del orden de la reacción.- Métodos experimentales. Problemas.
Variación de la velocidad de reacción con la temperatu a.- Energía de Actividad.-La
Teoría de Arrehenius sobre las velocidades de reacción el complejo activado.- Teoría
de colisiones en la velocidad de reacción.- Problema.
Soluciones Electrolíticas.- Celdas de Conductividad.- Electrólisis.- Leyes de Faraday.-
Aplicaciones.- Problemas.
Electroquímicas: Celdas Galvánicas. La ecuación de Ner t.- Potencial de celda y
constante de equilibrio.- Corrosión.- Problema.
TERCERA PRACTICA CALIFICADA
DECIMA SEGUNDA SEMANA
DECIMA TERCERA SEMANA
DECIMA CUARTA SEMANA
CUARTA PRACTICA CALIFICADA
DECIMA QUINTA SEMANA
DECIMA SEXTA SEMANA
EXAMEN FINAL
DECIMA SETIMA SEMANA
EXAMEN SUSTITUTORIO
30
4.2.
1. PRACTICA N° 01 Soluciones I
2. PRACTICA N°02 Soluciones II
3. PRACTICA N°03 Solubilidad.
4. PRACTICA N°04 Propiedades Coligativas
5. PRACTICA N°05 Calorimetría
6. PRACTICA N°06 Equilibrio Químico Homogéneo
7. PRACTICA N°07 pH. Indicadores
8. PRACTICA N°08 Ácido – Base
9. PRACTICA N°09 Equilibrio Iónico Kps
10. PRACTICA N°10 Velocidades de reacción
11. PRACTICA N°11 Electroquímica Electrólisis
V.
El desarrollo de la asignatura se efectuara en base a los siguien es lineamientos
metodológicos.
Exposición y discusión del tema de acuerdo al programa analítico diseñado
Resolución de problemas numéricos con el fin de completar y precipitar conceptos
Se usan tablas, gráficas y separatas.
El profesor de laboratorio pondrá a disposición de los alumnos de una guía de
practica para cada experimento a desarrollarse.
El desarrollo de las practicas de laboratorio estará en función del avance de aspectos
teóricos
PRACTICAS DE LABORATORIO QUÍMICA GENERAL “II”
PROCEDIMIENTO DIDÁTICO
31
Redacción y presentación de informes de practicas de laboratorio por parte del
alumno
Evaluación constante para evitar que el alumno solo estudie para los exámenes y fin
de ciclo
VI.
Para alcanzar los objetivos propuestos también es necesario utilizar; una bibliografía
adecuada, así como videos, diapositivas, pápelo grafos y una pizarra de buena
calidad.
En el laboratorio se empleará equipo, material y react apropiados.
VII.
La evaluación del rendimiento de los alumnos es objetiva, sobre la base de:
El promedio alcanzado en el Laboratorio (PLAB). El promedio de prácticas
calificadas (PPC), tomando en cuenta solo el promedio de las tres mejores notas.
El examen parcial (1° Examen).
Por último el examen final (2° Examen)
Promedio Final = (1° Examen + 2° Examen + PPC + PLAB)/4
La nota aprobatoria es Once (11)
VIII.
Se recomienda la siguiente bibliografía que es adecuad para el desarrollo del curso:
CHANG RAYMOND : “ Química ”
Edit. Mac Graw Hill
Séptima Edición, México, 2003
EQUIPOS Y MATERIALES
EVALUACIÓN
BIBLIOGRAFÍA
32
ANDER P. SONESSA A.J. : “Principios de Química”
Edit. Limusa
Primera edición, México, 1992
WHITTEN KENNETH : “Química Curso Universitario”
Edit, Addison Weslwy Iberoamericano
Cuarta edición, EUA, 1990
PETRUCCI : “Química General”
Edit. Prentice may. 1999
IBARZ José : “Problemas de Química General”
Edit. Marin S.A. 1969
Bellodas Arboleda E. : “Química General”
Edición, Lima
Editorial America 1999
PONS MUZZO : “Química”
Edit. Bruño
Primera Edición, Lima, 1987
SIENKO, M. : “Problemas de Química General”
Edit. Mc. Graw Hill
MIDDAUGH R.L. : “Química de Coordinación”
33
Edit.Limusa
DICKERSON GRAY HAIHGT : “Principios de Química”
Edit. Reverte S.A.
GRAY HAIHGT : “Principios Básicos de Química”
Edit. Reverte S.A.
MASTERTON-LAWINKY : “Química General Superior”
Edit. Aguilar
PIERCE, J. : “Química de la Materia”
Edit. Cultural S.A.
2da Reimpresión, México D.F., 1973
LONGO,F.R. : “Química General”
Edit. Mc Graw Hill
Traducido de la 1era Edición de Ingles, México, 1991
MAHAN-MYERS
Edit. Addison-Wesley : “Química Curso Universitario”
Iberoamericana (1987)
34
ANDER P. SONESSA A.J. : “Principios de Químcia”
Edit. Limusa
Primera edición, México, 1992
BELLODAS ARBOLEDA E. : “Química General”
Edición, Lima
Editorial América 1999
BROWN,T.L,Le May , : “Química la Ciencia Central”
H,E, Jr; Bursten,B. Edit.Prentice
may,7 a Edición , México ,1977
CHANG RAYMOND : “Química”
Edit. Mac Graw Hill
Séptima Edición, México, 2003
DICKERSON GRAY HAIHGT : “Principios de Química”
Edit. Reverte S.A.
GRAY HAIHGT :“Principios Básicos de Química”
Edit. Reverte S.A.
IX. BIBLIOGRAFÍA
35
IBARZ José : “Problemas de Química General”
Edit. Marin S.A. 1969
LONGO,F.R. : “Química General”
Edit. Mc Graw Hill
Traducido de la 1era Edición de Ingles, México, 1991
MAHAN-MYERS : “Química Curso Universitario”
Edit. Addison-Wesley
Iberoamericana (1987)
MASTERTON-LAWINKY : “Química General”
Superior”Edit. Aguilar
MIDDAUGH R.L. : “Química de Coordinación”
Edit.Limusa
PETRUCCI : “Química General”
Edit. Prentice may. 1999
PIERCE, J. : “Química de la Materia”
Edit. Cultural S.A
.2da Reimpresión, México D.F., 1973
36
PONS MUZZO : “Química”
Edit. BruñoPrimera
Edición, Lima, 1987
SIENKO, M. : “Problemas de Química General”
Edit. Mc. Graw Hill
WHITTEN KENNETH : “Química Curso Universitario”
Edit, Addison Weslwy Iberoamericano
Cuarta edición, EUA, 1990
37
IX. ANEXOS
38
Ing. Calixto Ipanaqué Maza
Profesor de la Facultad de Ingeniería Química
Universidad Nacional del Callao
Texto “técnica y experimentos en química
general”
II
El texto presenta un conjunto de experimentos básicos de apoyo al material teórico, con
los que se pretende afianzar los conceptos de los diferentes temas tratados en el curso de
Química General.
Se presenta al inicio un conjunto de reglas de seguridad y protección al medio
ambiente que deben seguirse estrictamente Este texto describe de manera general la
forma en que se debe realizar este trabajo experimental, cómo se debe manipular el
equipo de uso común en los laboratorios, algunas de las técnicas experimentales de
práctica frecuente y promueve la atención a los aspect s de seguridad como parte
fundamental del trabajo en un laboratorio químico.
Este texto está fundamentado en las notas, y problemas de clase, producto de nuestra
experiencia docente universitario en los cursos de Química General que se d ictan en
la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Naciona l del Ca llao.
Al principio de cada experimento se indican los objetivos, el marco teórico presentan
los conceptos necesarios para comprender y efectuar ex tosamente las experiencias
propuestas, los materiales y los reactivos, el procedimiento experimental a utilizar
Al final de cada experiencia de laboratorio se presen a un cuestionario relacionado con
el tema tratado y al f inal del texto una relación bib liográfica de textos y direcciones
de Paginas Web visitas que han servido de consulta para actualizar, clarificar y
simplificar algún tema en particular .en el área de la Química.
Prologo
III
