Silabo cinética-química abril2016-agosto2016

VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL

CÓDIGO: SGC.DI.321 VERSIÓN: 1.3 FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 23/09/14

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PROGRAMA DE ASIGNATURA – SÍLABO- PRESENCIAL 1. DATOS INFORMATIVOS

MODALIDAD:

Presencial

DEPARTAMENTO:

Energía y Mecánica.

AREA DE CONOCIMIENTO:

Petroquímica

CARRERAS:

Ingeniería Petroquímica

NOMBRES ASIGNATURA:

Cinética Química

PERÍODO ACADÉMICO:

Abril 2016- Agosto 2016

PRE-REQUISITOS:

Ecuaciones diferenciales ordinaria EXCT 11303 Química de carbono II EXCT 22317

CÓDIGO: EMEC 27001

NRC: 3430

No. CRÉDITOS: 5

NIVEL:

Quinto

CO-REQUISITOS: FECHA ELABORACIÓN:

18 de Abril 2016

SESIONES/SEMANA: EJE DE FORMACIÓN:

Profesional TEÓRICAS:

5 Horas

LABORATORIOS:

DOCENTE: ING. CATERINE I. DONOSO Q.

DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: La cinética química aporta al ingeniero en petroquímica la capacidad para analizar los procesos mediante los cuales se producen cambios en la concentración de los reactivos químicos, por medio del estudio de la velocidad de reacción, considerando el movimiento de las moléculas, los mecanismos moleculares que permiten las reacciones químicas, los procesos de interacción molecular en superficies que involucra la catálisis y la transferencia de electrones. Este conocimiento es fundamental para abordar temas futuros como el diseño, operación y control de reactores químicos y plantas industriales. Las prácticas de laboratorio se desarrollaran con experimentación directa, utilizando varios sensores, entre ellos, colorimétrico, potencial eléctrico, conductividad, presión los mismos que permiten, a partir de un cambio físico en el sistema, estudiar los efectos del cambio de concentración de los reactivos en la velocidad de la reacción química. ¿Cómo se puede explicar que la velocidad de una reacción química cambie en función de la temperatura o la forma física en la que se encuentran los reactivos?

CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL:

Esta asignatura permite al estudiante desarrollar su capacidad intelectual e investigativa para generar

soluciones explicando las leyes, teorías, factores y mecanismos que rigen la velocidad de una reacción química

a fin de determinar las ecuaciones cinéticas específicas de los procesos industriales.

RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA CARRERA: (UNIDAD DE COMPETENCIA) GENÉRICAS:

1. Comprende los fundamentos de la cinética química que permiten determinar ecuaciones de velocidad ESPECÍFICAS:

2. Interpreta datos experimentales a fin de obtener ecuaciones de velocidad.

3. Identifica los parámetros físicos que ejercen efecto sobre la velocidad de reacción

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA:

Explicar las leyes, teorías, factores y mecanismos que rigen la velocidad de una reacción química a fin de determinar las ecuaciones cinéticas específicas de los procesos industriales.

RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA: (ELEMENTO DE COMPETENCIA) Aplicar los conocimientos de química orgánica y física en la solución de problemas o demostraciones en el campo petroquímico, para obtener soluciones con criterio, en forma sistemática fortaleciendo la investigación y el espíritu emprendedor evidenciando valores profesionales como responsabilidad ambiental y honestidad.



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2. SISTEMA DE CONTENIDOS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE No. UNIDADES DE CONTENIDOS RESULTADOS DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA DE

TAREAS

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UNIDAD 1:

Fundamentos de la cinética química

Resultados de Aprendizaje de la Unidad1:

Determina el valor de la constante de velocidad , el orden de las reacciones y las distintas leyes de la velocidad

Introducción

1.1. Técnicas experimentales para monitorear la concentración

1.2. Velocidad de reacción

1.3. Ley de velocidad

1.4. Constante de velocidad

1.5. Orden de reacción

1.5.1. Reacciones de primer orden

1.5.2. Reacciones de segundo orden

1.5.3. Reacciones de orden n

1.5.4. Reacciones de orden cero

1.6. Tiempo de vida medio 1.7. Leyes integradas de velocidad

Tarea 1. Investigación orden de reacción y leyes de la velocidad Tarea 2. Resolución de ejercicios de aplicación Tarea 3. Talleres individuales con ejercicios de aplicación

2

UNIDAD 2: Mecanismos de reacción

Resultados de Aprendizaje de la Unidad 2:

Identifica y explica los mecanismos de reacción, molecularidad teoría de colisiones, estados de transición y como afecta la temperatura en las reacciones químicas.

2.1 Teoría de las colisiones

2.2 Teoría del estado de transición 2.3 Energía de activación 2.4 Efecto de la temperatura 2.5 Reacciones en cadena 2.6 Pasos de la reacción en cadena 2.7 Polimerización por etapas 2.8 Polimerización en cadena 2.9 Reacciones ramificadas

Tarea 1. Exposición sobre teoría de colisiones Tarea 2. Resolución de ejercicios de aplicación Tarea 3. Investigación sobre reacciones en cadena

3

UNIDAD 3: Catálisis y Diseño de Reactores

Resultados de Aprendizaje de la Unidad 3:

Demuestra analíticamente la ley de la conservación de la materia en los procesos de catálisis en reactores.

3.1 Catálisis homogénea y heterogénea 3.2 Fotoquímica 3.3 Introducción al diseño de reactores. 3.3.1 Balance molar 3.3.2 Reactores intermitentes 3.3.3 Reactores de flujo continuo de mezcla perfecta 3.3.4 Reactores tubulares 3.3.5Reactores de lecho empacado 3.3.6 Reactores en serie

Tarea 1. Resolución de ejercicios de aplicación Tarea 2. Investigación de reactores y balance molar Tarea 3. Solución de problemas planteados

3. PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA

( PROYECCIÓN DE LOS MÉTODOS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE QUE SE UTILIZARÁN)

Mediante preguntas iniciales, que incentivan a la participación del estudiante, se recuerda los contenidos previos, esto permite establecer una línea de base a partir de la cual se incorporará nuevos elementos de competencia o se reforzará las deficiencias.



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Mediante la exposición magistral, se fundamentará el contenido del estudio, donde se plantearán los aspectos más significativos como: principios, teorías y métodos de investigación.

Se realizará trabajos individuales o grupales sobre casos de estudios, para que puedan aportar varias soluciones y seleccionar la mejor alternativa.

Se realizaran prácticas de laboratorio que reforzaran los contenidos

Se plantearán interrogantes a los estudiantes, relacionados con casos reales, para que den su criterio y puedan asimilar la situación problemática planteada.

Se realizará una retroalimentación (feedback) del aprendizaje, que será fundamental para fijar en los dicentes los contenidos y que servirán también para aclarar inquietudes propias del proceso de enseñanza-aprendizaje.

Se enviarán lecturas sugeridas que permitan al estudiante reforzar y ampliar lo referente al tema tratado.

Se enviarán lecturas anticipadas (previo a la clase) para que el estudiante conozca e investigue sobre los temas previos a ser desarrollados en clase según la programación.

Se fomentará el aprendizaje basado en problemas, para favorecer la, comprensión y el uso o aplicación de la información.

Se realizarán mapas mentales y cuadros sinópticos del contenido estudiado.

Elaborar varias hipótesis de solución de un mismo problema.

Comprobar las soluciones de problemas y casos

PROYECCIÓN DEL EMPLEO DE LAS TIC EN LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE

Uso de videos interactivos sobre varios temas de la asignatura.

Proyección de diapositivas informativas

Test virtuales de aprendizaje

Investigaciones de varios contenidos en internet

Desarrollo y aplicación de un sistema tutor virtual con problemas tipo de la asignatura

4. RESULTADOS DEL APRENDIZAJE, CONTRIBUCIÓN AL PERFIL DE EGRESO Y TÉCNICA DE EVALUACIÓN

LOGRO O RESULTADOS DE APRENDIZAJE

NIVELES DE LOGRO Técnica de evaluación

Evidencia del aprendizaje A

Alta B

Media C

Baja

1. Aplicar Conocimientos en matemáticas, ciencia e ingeniería.

x

Mediante preguntas del profesor, se determinará si los estudiantes han comprendido los elementos y etapas de la elaboración de proyectos.

Resuelve problemas

relacionados con los diferentes

sistemas que el alumno reviso en

semestres anteriores

2. Diseñar, conducir experimentos, analizar e interpretar datos.

x

.

A través de

lecturas de

documentos

científicos

Interpreta los datos obtenidos al momento de

realizar el diagnóstico en los

diferentes sistemas.

3. Diseñar sistemas, componentes o procesos bajo restricciones realistas.

x

Se dispone que se realice exposiciones del avance del proyecto

Diseña y planifica distintos procesos

de diagnóstico petroquímico, de forma normada,

estandarizada y con nivel de calidad

óptima.



4

4. Trabajar como un equipo multidisciplinario.

x

Observación

Se desempeña en varias actividades

de forma colaboradora y

respetuosa hacia sus semejantes y el

entorno.

5. Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería.

x

Talleres Resuelve problemas

apegados al entorno real.

6. Comprender la responsabilidad ética y profesional.

x

Debates grupales

Desarrolla las tareas

encomendadas respetando la

propiedad intelectual, práctica

la honestidad a prueba de todo.

7. Comunicarse efectivamente.

x

Socialización de la información obtenida por cada uno de los estudiantes.

Expone oralmente temas de

investigación asignados y

presenta informes escritos de acuerdo

al formato establecido.

8. Entender el impacto de la ingeniería en el contexto medioambiental, económico y global.

x

Debates individuales

Es cuidadoso con las normas de

cuidado ambiental y de seguridad

industrial, de tal forma que en el

laboratorio adopta un comportamiento adecuado siguiendo los procedimientos

técnicos determinados.

9. Comprometerse con el aprendizaje continuo.

x

Trabajos de investigación

Realiza prácticas de laboratorio

comprometiéndose con el aprendizaje

continuo

10. Conocer temas contemporáneos.

x

Lecturas de medios informativos de actualidad.

Investiga continuamente los

avances tecnológicos

petroquímicos que surgen a nivel

nacional e internacional.

11. Usar técnicas, habilidades y herramientas prácticas para la ingeniería.

x

Prácticas de laboratorio

Realiza el diagnostico usando

técnicas, habilidades y

destrezas de los estudiantes



5

asignados.

5. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO

TOTAL HORAS

CONFERENCIAS CLASES

PRÁCTICAS LABORATORIOS

CLASES EVALUACIÓN

TRABAJO AUTÓNOMO DEL

ESTUDIANTE

80

68

6

0

6

80

6. TÉCNICAS Y PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN

Técnica de evaluación 1er Parcial* 2do Parcial* 3er Parcial*

Resolución de ejercicios 3

3

3 Investigación Bibliográfica

Deberes

Talleres de fin de unidad 4 4 4

Prueba oral/escrita 6 6 6

Examen parcial 7 7 7

Otras formas de evaluación - - -

Total: 20 20 20

7. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA/ TEXTO GUÍA DE LA ASIGNATURA

TITULO AUTOR EDICIÓN AÑO IDIOMA EDITORIAL

1. Fundamentos de Cinética Química (E_Book)

LOGAN, S.R PRIMERA 2000 ESPAÑOL ADDISON WESLEY

2. Elementos de ingeniería de las reacciones químicas

Scott, F.- OCTAVA 2008 ESPAÑOL PEARSON

8. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

TITULO AUTOR EDICIÓN AÑO IDIOMA EDITORIAL

Química física Engel, T. y Reid, P SEXTA 2006 ESPAÑOL PEARSON 9. LECTURAS PRINCIPALES

TEMA

TEXTO PÁGINA

Historia de la química:

transformación de las sal en

jabón

Introducción a los procesos

químicos, principios, análisis y

síntesis

39

Historia de la química: el

guano y las armas de Agosto



síntesis

137

Historia de la química: de

cepillos dentales y calcetines



síntesis

246



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10. ACUERDOS

DEL DOCENTE:

Tratar los contenidos del programa analítico de acuerdo a la planificación del silabo, plan

semanal y plan de clase.

Evaluación de acuerdo a rúbricas

Proyecto de unidad enfocado a resolver un problema industrial basado en los conocimientos

adquiridos en la unidad correspondiente

Actividades de clase valoradas.

Dar a conocer los criterios de evaluación.

Promover la retroalimentación de aprendizajes y resultados de evaluaciones.

Dar a conocer las fechas de inicio y de término del curso.

Establecer el cronograma al inicio de la unidad.

DE LOS ESTUDIANTES:

Cumplir con la asistencia a clase.

Cumplir con el reglamento de alumnos.

Los talleres grupales ejecutados en clase lo deben realizar todos los integrantes de grupo

Los trabajos escritos no entregados en una fecha convenida tendrán un valor con 25% menor.

(Con documento que autorice).

11. FIRMAS DE LEGALIZACIÓN

____________________________ ____________________________ Ing. Caterine I. Donoso Q. PhD. Karina Guzmán Vegas

DOCENTE COORDINADOR DE ÁREA DE CONOCIMIENTO

______________________________________

Dr. Roman Rodríguez Maecker DIRECTOR DE CARRERA DE INGENIERÍA

PETROQUÍMICA

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