Silabo del curso quimicafisica

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

SILABO DE QUIMICA FISICAI. IDENTIFICACIÓN

1.1. Experiencia Curricular: QUIMICA FISICA1.2. Facultad: FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUIMICA1.3. Para estudiantes de la carrera: FARMACIA Y BIOQUIMICA1.4. Calendario Académico: 2012-I1.5. Año/Semestre curricular: 31.6. Código de curso: 13561.7. Sección: A1.8. Creditos: 51.9. Número de Rotaciones, veces que se desarrolla la experiencia curricular en el año/semestre curricular: 11.10. Duración por vez de rotación (Nro. de Semanas): 161.11. Extensión horaria:

1.11.1. Total de horas semanales: 7- Horas Teoría: 3- Horas Práctica: 4

1.11.2. Total de Horas Año/Semestre: 1191.12. Organización del tiempo Anual/Semestral:

Tipo Total Unidad SemanaActividades Hs I II III IV Aplazado

- Sesiones Teóricas 36 9 9 9 9 ---- Sesiones Prácticas 48 12 12 12 12 ---- Sesiones de Evaluación 35 7 7 7 7 7

Total Horas 119 --- --- --- --- ---

1.13. Prerrequisitos: - Cursos:

- FISICA FARMACEUTICA- Creditos: No necesarios

1.14. Docente(s): 1.14.1. Coordinador(es):

Descripción Nombre EmailCoordinador General RENGIFO PENADILLOS,

ROGER [email protected]

1.14.2. Equipo Docente: Descripción Nombre Email

Teoría y Practica GONZALEZ BLAS, MARIAVIRGINIA

[email protected]

II. FUNDAMENTACIÓN Y DESCRIPCIÓNLa Química Física comprende el estudio teórico práctico de los cambios físicos y/o químicos que ocurrenen los sistemas desde los dos puntos de vista termodinámico y cinético; tratando de explicarlos ycomprenderlos mediante la proposición de modelos y formulación de teorías.La Química Física constituye la base teórica de toda la química y tiene como propósito predecir y controlarel fenómeno químico.También proporciona los fundamentos básicos para explicar las principales leyes de la química física queintervienen en los procesos bio-energéticos del organismo humano, y los cambios que sufren las sustanciascomo consecuencia de las reacciones químicas asi como los fenómenos de superficie, estabilidad y reología.Para cumplir dicho cometido, se estudiarán tópicos referentes a: 1) Termodinámica y sus leyes, latermoquímica y sus leyes, equilibrio químico y termodinámica de soluciones; 2) Cinética química:reacciones térmicas y reacciones fotoquímicas; y 3) Química de superficie: tensión superficial, adsorción eisotermas de adsorción

III. APRENDIZAJES ESPERADOSAl término del curso el alumno será capaz de:1 Aplicar los conocimientos de la termodinámica química a diferentes fenómenos químicos relacionadoscon los sistemas farmacéuticos y los procesos bioquímicos.2 Aplicar los conocimientos acerca de las propiedades coligativas de las soluciones líquidas al estudioquímico físico de interés farmacéutico.3 Aplicar los conocimientos de cinética química a los diferentes fenómenos químicos relacionados con lossistemas farmacéuticos y los procesos bioquímicos.4 Aplicar la Química Física a la investigación y desarrollo de nuevas moléculas, formas farmacéuticas ymétodos analíticos de utilidad en Farmacia.

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IV. PROGRAMACIÓN

4.1. UNIDAD 1

4.1.1. Denominación: TERMODINAMICA QUÍMICA

4.1.2. Inicio: 2012-04-02 Termino: 2012-04-27 Número de Semanas: 4

4.1.3. Objetivos de Aprendizaje

Al finalizar la unidad, el estudiante será capaz de: 1º) Definir y diferenciar las clases de sistemas y de procesos termodinámicos. 2º) Definir calor y trabajo desde el punto de vista termodinámico. 3º) Enunciar la primera ley de la termodinámica. 4º) Definir la reversibilidad termodinámica. 5º) Definir y diferenciar las capacidades caloríficas. 6º) Definir y explicar la función termodinámica entalpía. 7º) Aplicar los conceptos termodinámicos necesarios a la energética biológica, para comprender los procesos metabólicos. 8º) Definir calor estándar de reacción. 9º) Calcular los calores de reacción usando las leyes de la termoquímica. 10º) Definir la función entropía. 11º) Establecer el criterio entrópico de espontaneidad para un proceso. 12º) Calcular la variación de entropía en las reacciones químicas 13º) Definir el estado tipo de una sustancia pura. 15º) Enunciar la segunda ley de la termodinámica. 16º) Definir la función de Gibbs de un sistema y utili¬zarlas como criterio para conocer la dirección de cambio espontáneo. 17º) Analizar la influencia de la presión y la temperatura sobre la función de Gibbs. 18º) Enunciar la tercera ley de la termodinámica. 19º) Explicar el significado de potencial químico 20º) Definir el equilibrio químico 21º) Definir la constante de equilibrio en función de: actividades, presiones y concentraciones. 22º) Determinar la dirección del cambio espontáneo en una reacción química. 23º) Expresar matemáticamente la dependencia de la constante de equilibrio con la temperatura.

4.1.4. Desarrollo de la Enseñanza-Aprendizaje:

Semana Actividades y/o Contenidos MMEE Docente ResponsableSemana 1Inicio: 2012-04-02Termino: 2012-04-06

Conferencias:INTRODUCCIONQuímica Física: concepto y objetivos.-Métodos deestudio: Termodinámico y cinético. Definiciones básicas:sistemas y su clasificación; estado; procesos.PRIMER PRINCIPIO DE TERMODINAMICAPropiedades termodinámicas; Trabajo. Calor. Capacidadescaloríficas. Expansión de los gases: isotérmica yadiabática. Energía interna. Entalpía. Formulación delprimer principio de termodinámica. Resolución deproblemas.

Práctica de Laboratorio 1: Determinación del calorespecífico de un líquido.

Multimedia,Retroproyector

Calorímetro,multitester, fuente depoder

Rengifo PenadillosRoger Antonio(5509)Teoría y Práctica

Gonzalez Blas MaríaVirginia (4257)Práctica

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Semana 2Inicio: 2012-04-09Termino: 2012-04-13

Conferencias:SEGUNDO Y TERCER PRINCIPIO DE LATERMODINAMICAProcesos espontáneos. La Entropía definicióntermodinámica. La máquina de Carnot. EficienciaTermodinámica. Función entropía. Formulación delsegundo principio. Cambios de Entropía. Tercer Principiode la Termodinámica. Entropías absolutas y entropíaresidual. Energía de Gibbs y de Helmholtz . Energía molarestándar de Gibbs de formación. Dependencia de laEnergía de Gibbs con la temperatura y la presión. Resolución de Problemas

Prácticas de Laboratorio 2: Determinación del calor deneutralización


Calorímetro,termómetro




Conferencias:EQUILIBRIO QUIMICOPotencial químico. Concepto de Equilibrio químico.Equilibrio homogéneo sistemas gaseosos y en solución.Equilibrio heterogéneo. Reacciones en equilibrio y noequilibrio. Influencia de temperatura, presión ycatalizadores sobre la constante de equilibrio. Ecuación deVan’t Hoff. Ley de Lechatelier. Relación entre Energíalibre de Gibbs (ΔG) y con¬stante de equilibrio.Diferencias entre ΔG° y ΔG. Medidas de lasfunciones termodinámicas de las reacciones. Resoluciónde Problemas

Seminario:Temas asignados por los profesores de la cátedra

Prácticas de Laboratorio 3:Determinación de la constante de equilibrio de unareacción.


Revistas, INTERNET,libros

Instrumentación ymaterial de vidrio.




ninguna actividad ningun medio ningun docente

4.1.5. Evaluación Sumativa del Aprendizaje:

Semana Técnica/Instrumento Semana 1 Inicio: 2012-04-02 Termino: 2012-04-06

ninguna evaluación

Semana 2 Inicio: 2012-04-09 Termino: 2012-04-13

ninguna evaluación


ninguna evaluación


Prueba de contenidos teórico-prácticos. Pruebaobjetiva: ( modalidad variada)Revisión Informes de Prácticas de Laboratorio.Escala de calificación: 10 ítemsRevisión Informes de Seminario. Escala decalificación: 10 ítems

4.2. UNIDAD 2

4.2.1. Denominación: TERMODINAMICA DE SOLUCIONES Y CELDAS GALVANICAS



Al finalizar la unidad, el estudiante será capaz de:

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1º) Definir y diferenciar las clases de sistemas y de procesos termodinámicos.2º) Definir una solución ideal.3º) Enunciar las propiedades de las soluciones ideales4º) Enunciar las propiedades de las soluciones no ideales.5º) Dar un concepto de actividad.6º) Definir una solución electrolítica.7º) Determinar la constante de producto de solubili¬dad.8º) Dar un concepto de potencial químico.9º) Establecer las constantes de ionización de ácidos polipróticos10º) Establecer el efecto de la fuerza iónica en los equilibrios ácido-base.11º) Dar un concepto de pH.12º) Definir una solución tampón13º) Explicar la relación de Henderson Hasselbalch14º) Explicar la capacidad buffer.15º) Mencionar las aplicaciones de las soluciones tampón16º) Definir un proceso de oxidación-reducción.17º) Explicar la termodinámica de las celdas galvánicas reversibles.18º) Establecer los tipos de semiceldas.19º) Definir el potencial electródico de semiceldas.20º) Establecer los convenios de signos para las celdas galvánicas.21º) Calcular los parámetros termodinámicos a partir del potencial de semicelda o fuerzaelectromotriz de celda.22º) Formular y aplicar la ecuación de Nernst al proceso de semicelda o celda galvánica.23º) Establecer los estados bioquímicos estándar.24º) Establecer la relación entre la ecuación de Nernst y el equilibrio químico.25º) Mencionar las aplicaciones de las celdas galvánicas



Conferencias:TERMODINAMICA DE SOLUCIONESSoluciones no electrolíticas. Unidades de concentración.Energía molar parcial. Termodinámica de las mezclas.Mezclas binarias de líquidos volatiles. Ley de Raoult yLey de Henry.-Soluciones ideales. Soluciones no ideales.Equilibrio de fases en sistemas de dos componentes.Propiedades coligativas . Reducción de la presión devapor. Elevación del punto de ebullición. Descenso delpunto de congelación. Presión osmótica. Solucioneselectrolíticas. Conducción eléctrica en las soluciones.Propiedades coligativas de la soluciones electrolíticas. Pesos moleculares anómalos. Solubilidad. Salesdifícilmente solubles. Resolución de Problemas.

Prácticas de Laboratorio 4:Determinación de la masa molar de una sustancia pordescenso crioscópico


Instrumentación ymaterial de vidrio




Conferencias:ACIDOS Y BASESDefinición. Disociación de ácidos y bases. Producto ióndel agua y la escala de pH. Constantes de ionización deácidos y bases débiles. Fuerza iónica efecto en elequilibrios ácido-base. Hidrólisis de sales. Titulacionesácido-base. Indicadores ácido-base. Acidos diproticos ypoliproticos. Soluciones Amortiguadoras. Efecto de lafuerza iónica y la temperatura en las solucionesreguladoras. Ecuación de Hendersson Hasselbalch.Preparación de una solución amortiguadora con un pHespecifico. Capacidad buffer. Resolución de Problemas.

Prácticas de laboratorio 5:Determinación de la constante de ionización de un ácidodébil


pH-metro y materialde vidrio



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Conferencias:ELECTROQUIMICACeldas Electroquímicas. Potencial de un solo electrodo.Termodinámicas de las celdas electroquímicas. Ecuaciónde Nernst. Dependencia de Fem con la temperatura. Tiposde electrodos. Tipos de celdas electroquímicas.Aplicaciones de las mediciones de Fem. Determinación decoeficientes de actividad. Determinación de pH. Procesosde oxidación-reducción. Termodinámica de las celdasreversibles. Semiceldas. Potenciales electródicos desemiceldas. Celdas galvánicas. Convenios de signos.Cálculo de parámetros termodinámicos. Ecuación deNernst y equilibrio químico en celdas galvánicas. Estadosbioquímicos estándar. Resolución de Problemas.


Prácticas de laboratorio 6:Determinación del ΔG de reacción de una celdagalvánica



Celda Galvànica ymaterial de vidrio







ninguna evaluación


ninguna evaluación


ninguna evaluación



4.3. UNIDAD 3

4.3.1. Denominación: CINETICA QUIMICA Y CATALISIS



Al finalizar la unidad, el estudiante será capaz de:1º) Analizar los factores energéticos de la cinética química.2º) Aplicar los criterios cinéticos a los procesos químicos y bioquímicos.3º) Clasificar las reacciones químicas desde el punto de vista cinético y su aplicación a lossistemas farmacéuticos y procesos bioquímicos.4º) Explicar el significado de tiempo de vida media e indicar su relación con la composicióninicial y el orden de reacción.5º) Establecer la cinética de eliminación de un fármaco utilizando datos de concentración ytiempo en un fluido corporal adecuado.6º) Explicar el método de análisis acelerado de esta¬bilidad de un fármaco empleando la ecuaciónde Arrhenius.7º) Dar una explicación de la catálisis en términos de consideraciones de energía, complejoactivado y compuestos de superficie.8º) Aplicar la acción catalítica y acción enzimática en procesos bioquímicos e industriales.

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9º) Aplicar la fotoquímica en la síntesis de compuestos orgánicos.10º) Prevenir la descomposición fotoquímica de un producto farmacéutico.



Conferencias:VELOCIDAD Y MECANISMO DE REACCION Cinética química. Velocidad de reacción.Orden de una reacción. Reacciones de orden cero, primery segundo orden. Vida media de una reacción.Determinación del orden de reacción. Molecularidad deuna reacción. Reacciones unimoleculares, bimoleculares ytrimoleculares. Resolución de Problemas

Prácticas de laboratorio 7Cinética de la descomposición del tiosulfato de sodio enmedio ácido


Espectrofotòmetro ymaterial de vidrio




ConferenciaEfecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción.Ecuación de Arrhenius. Análisis de los datos cinéticos:factor de frecuencia y energía de activación. Teorías sobrela velocidad de reacción. Teoría de las colisiones. Teoríadel estado de transición. CATALISISCriterios y mecanismo. Tipos de catálisis. Catálisisenzimática. Ciné¬tica de Michaellis y Menten. KM yVmáx. Inhibición de Enzimas. Inhibición reversible eirreversible. Interacciones alostéricas. Efecto de latempeatura y el pH sobre la cinética enzimática.Resolución de Problemas

Prácticas de laboratorio 8:Cinética de la reacción de hidrólisis de acetato de etilocatalizada por iones hidrógeno.






Conferencia:FOTOQUIMICALa luz. Naturaleza. Propiedades. EspectroElectromagnético. Características de las reacciones fotoquímicas. Leyes de lafotoquímica: Grotthus Draper, Lambert, Beer y deEinstein. Eficiencia cuántica. Resolución de Problemas.


Prácticas de laboratorio 9:Determinación de la absortividad molar de una sustancia

Proyección social a realizarse en la Provincia de Otuzco



Espectrofotòmetro







ninguna evaluación


ninguna evaluación

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ninguna evaluación



4.4. UNIDAD 4

4.4.1. Denominación: QUIMICA DE SUPERFICIE



Al finalizar la unidad, el estudiante será capaz de:

1º Determinar la tensión superficial de un líquido. 2º Determinar los parámetros de la ecuación de Freundlich.3º Estudiar un sistema adsorbente-adsorbato aplicando la isoterma de Langmuir.4º Explicar los fenómenos eléctricos en las interfases.5º Explicar el mecanismo de acción de los agentes tensoactivos.6º Aplicar el fenómeno de adsorción en los protectores antigases y en la purificación desustancias.7º Explicar el fenómeno de ascenso y descenso capilar.8º Establecer los factores que modifican la adsorción de las sustancias9º Estudiar los coloides y sus propiedades.



Conferencias:TENSION SUPERFICIAL: Energía de superficie y tensión superficial. Elevación ydepresión capilar. Tensión superficial y adsorción. Resolución de Problemas

Prácticas de laboratorio 10:Medida de la tensión superficial por el ascenso capilar.






Conferencias:ADSORCION: Adsorción física y química . Factores que afectan elproceso de adsorción. Adsorción de gases sobre sólidos ;isoterma de Langmuir. Adsorci¬ón de sustancias disueltassobre sólidos; isoterma de Freundlich. Fenómenoseléctricos en la zona de interfase; la doble capa eléctrica.Resolución de Problemas

Prácticas de laboratorio 11:Adsorción de ácido acético mediante carbón activado.






Conferencias:SISTEMAS COLOIDALES:Tipos. Propiedades ópticas, cinéticas, eléctricas. Difusión.Sedimentación. Presión osmótica. Termodinámica de lamicelización. Coloides de interés farmacéutico.Preparación y purificación de coloides. Estabilidad de lossistemas coloidales Resolución de Problemas

Seminario:Temas asignados por los profesores de la cátedra Prácticas de laboratorio nº 12: Adsorción de un colorante en la superficie de una espuma.



Espectrofotòmetro ymaterial de vidrio



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ninguna evaluación


ninguna evaluación


ninguna evaluación



4.5. APLAZADO

Semana Técnica/Instrumento Semana 17 Examen de Aplazado, evaluaciones pertimentes

del curso.

V. NORMAS DE EVALUACIÓNLa evaluación del aprendizaje del estudiante matriculado en el curso de Quìmica Física se rige por elREGLAMENTO DE NORMAS GENERALES DEL SISTEMA DE EVALUACION DEL APRENDIZAJEDE LOS ESTUDIANTES DE LA UNIVERSI-DAD NACIONAL DE TRUJILLO (REGESEA). Por suimportancia se transcriben los siguientes artículos:Art. 6º.- La evaluación del aprendizaje de los estudiantes de la Universidad Nacional de Trujillo, tienelassiguientes características específicas:a. Está orientada a la obtención y entrega de información objetiva, válida, confiable y oportuna sobre elproceso de aprendizaje de los estudiantes, considerando las fases inicial, de progreso y final. Enconsecuencia la evaluación del rendimiento es sólo una parte del proceso total y equivale a una evaluaciónsumativa o final.Art. 13º.-La evaluación del aprendizaje de los estudiantes se realizará en forma continua dentro del régimenregular de 17 semanas que corresponde a un semestre y sólo se calificará en el transcurso de la evaluaciónsumativa considerada para cada unidad o parte de la asignatura.

1.Evaluación en la fase progreso:

1.1. De acuerdo con los objetivos de unidad, y por la importancia estimada, el estudiante debe formular nomenos de tres preguntas acerca del tema de cada clase, esperando encontrar respuesta en la clase. La faltade respuesta debe ser motivo de investigación bibliográfica personal, o la consejería del curso.1.2.La autoevaluación de acuerdo con una escala de diseño específico, procura la participación en eldesarrollo de las prácticas de laboratorio (conocimiento de objetivos y procedimientos; obtención y procesode datos, discusión de resultados; formulación de conclusiones y recomendaciones). Inquietudes adicionalesdeben resolverse mediante investigación bibliográfica personal, o la consejería del curso.

2.Evaluación del rendimiento:2.1. En el horario coordinado se aplicará una prueba objetiva teórico-práctica sobre los contenidos de launidad didáctica finalizada. La prueba consistirá en deducciones basadas en los fundamentos teóricos ytécnicos desarrollados en las clases teóricas, en los temas del seminario de unidad y en las prácticas delaboratorio.

2.2. Al término de cada práctica se recepcionarán y calificarán los informes de seminario y prácticascorrespondientes, de acuerdo con una escala de diseño específico.

2.3. De acuerdo al Art. 14º del REGESEA "La nota parcial correspondiente a una unidad será el promedio

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ponderado de las calificaciones obtenidas en cada uno de los procedimientos especificados para cadaunidad". Se obtiene de acuerdo a la siguiente fórmula:

PU = (0,7 x NPC) + (0,2 x NIP) + (0,1 x NIS)donde:PU;PROMEDIO DE UNIDADNPC;NOTA PRUEBA CONOCIMIENTOSNIP;NOTA INFORME PRÁCTICANIS;NOTA INFORME SEMINARIO

2.4. Los estudiantes con nota promocional desaprobatoria (0 a 10), tienen derecho a una Evaluación deAplazados. La prueba será objetiva teórico-práctica sobre los contenidos y objetivos de las cuatro unidadesdidácticas.

2.5. Las notas aprobatorias son de DIEZ Y MEDIO (10,5) a VEINTE (20) y desaprobatorias, las menoresde DIEZ Y MEDIO (10,5). Sólo en la obtención de la nota promocional la fracción igual o mayor a 0,5 seráaproximada al entero inmediato superior.

2.6. El estudiante con inasistencias superior al 30% queda automáticamente INHABILITADO en el curso

VI. CONSEJERÍA/ORIENTACIÓNPropósitos: Absolver las inquietudes y resolver los problemas de aprendizaje sobre temas correspondientesa la unidad en desarrollo preferentemente y en general de ser necesario. Día:Establecido en el horario personal de cada uno de los profesores Lugar:CubículoHorario:Establecido en el horario personal de cada uno de los profesores

VII. BIBLIOGRAFÍAA.LIBROS DE TEXTO1. BALL, D. 2004. “Fisicoquímica”;Ed. Thomson; Mexico.2. CHANG, R. 2008. "Fisicoquímica para las ciencias químicas y biológicas";3a ed. Ed. McGraw-HillInteramericana. México. 3. LAIDLER-MEISER. 1997. "Fisicoquímica"; Ed. Compañía Editorial Continental; México.4. LOGAN, S. R. 2000. “Fundamentos de Cinética Química”; Ed. Addison Wesley Iberoamericana. Madrid5. MARON & PRUTON 2007. "Fundamentos de Fisicoquímica". Ed. Limusa S.A. de C.V. México.

B.OBRAS DE CONSULTA1. ATKINS, P. W. 1996."Physical Chemistry"; Ed. W.H. Freeman; New York.2. BARROW. 1981. "Physical Chemistry for Life Sciences"; Ed. McGraw Hill; New York.3. GARGALLO-RADIC. 2000. ”Termodinámica Química”. 2ª ed. Ed. Alfaomega; México.4. LEVENSPIEL 1997. “Fundamentos de Termodimámica”; Ed. Prentice Hall Hispanoamericana; México.5. LEVINE, I. N. 1998. "Fisicoquímica"; 2ª ed. Ed. Addison Wesley Longman de México; México.6. MARTIN et al. 1993 . “Physical Pharmacy”. 4th ed.. Ed. LEA & FEBIGER, Phyladelphia.7. PONS MUZZO.1981. "Fisicoquímica". Ed. Universo; Lima.

C. LIBROS DE PROBLEMAS :1.- METZ. 1991. "Teoría y problemas de Fisicoquímica"; Schaum; Ed. McGraw-Hill Latinoamericana;Bogotá.

El presente Silabo de la Experiencia Curricular "QUIMICA FISICA", ha sido Visado por el Director de laESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUIMICA, quien da conformidad alsilabo registrado por el docente RENGIFO PENADILLOS, ROGER ANTONIO que fue designado por el jefedel DEPARTAMENTO ACADEMICO DE BIOQUIMICA.

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