Syllabus Fisicoquimica 201604- Ava 2015 2

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

Vicerrectora Acadmica y de Investigacin

Syllabus curso fisicoqumica 201604

1 INFORMACIN GENERAL DEL CURSO

ESCUELA O UNIDAD: ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS TECNOLOGA E INGENIERA

SIGLA:ECBTI

NIVEL: Profesional

CAMPO DE FORMACIN: Formacin Disciplinar Comn

CURSO: Fisicoqumica CODIGO: 201604

TIPO DE CURSO: Metodolgico

N DE CREDITOS: Tres (3). 1 crdito que equivale a 36 horas de trabajo individual y 12 de acompaamiento tutorial

N DE SEMANAS:16 semanas

CONOCIMIENTOS PREVIOS:

1. Aplicar la Primera y la Segunda Ley de la Termodinmica. 2. Realizar Balances de Materia y Energa. 3. Conocer los principios de los sistemas termodinmicos 4. Usar tablas y grficas de datos termodinmicos.

DIRECTOR DEL CURSO: Marta Cecilia Vinasco Guzmn

FECHA DE ELABORACIN: Mayo de 2015

DESCRIPCIN DEL CURSO:

El curso se inscribe dentro del campo de formacin Disciplinar Comn, cuenta con tres crditos acadmicos y es de tipo metodolgico puesto que tiene componente prctico. El curso se encuentra dirigido a la formacin profesional de los estudiantes de qumica e ingeniera de alimentos. La fisicoqumica representa una rama de la qumica que involucra diversas ciencias, como la fsica, termodinmica, electroqumica y la mecnica cuntica donde funciones matemticas pueden representar interpretaciones a nivel molecular y atmico estructural. Estudia los cambios en la temperatura, presin, volumen, calor y trabajo en los sistemas, slido, lquido y/o gaseoso se encuentran tambin relacionados a estas interpretaciones de interacciones moleculares. Los componentes de un alimento o una sustancia qumica se encuentran en continua interaccin fsica o qumica entre ellos y con el medio que los rodea, proporcionndole caractersticas y propiedades que particularizan su estado. El conocimiento de estas interacciones es de relevante importancia en la aplicacin de procesos de conservacin y transformacin de alimentos, siendo necesario el estudio de stas y de los mecanismos internos y leyes que las rigen para comprender mejor las propiedades y caractersticas organolpticas, fsicas y qumicas resultantes de tales aplicaciones. La Fisicoqumica como ciencia estudia, en su forma general, la estructura interna, las condiciones de existencia y propiedades de las sustancias en estado de pureza o en interaccin fsica o qumica con otros. El desarrollo de este curso, cuenta con tres unidades: Unidad 1: Principios de la Fisicoqumica, que se orienta a conocer las propiedades como el Equilibrio de fase de un componente y clase de Soluciones; Unidad 2: Equilibro de Fases, que estudia los Sistemas multi-componentes y la Unidad 3: Fenmenos de transporte y cintica qumica, que repasa los fenmenos de superficie, de transporte y cintica qumica. En este sentido, la importancia del curso radica, en que el estudiante comprenda los principios de la fisicoqumica,

a partir del manejo de los conceptos sobre los equilibrios de fase, las propiedades de transporte, los fenmenos de

superficie y electroqumicos lo mismo que la cintica de las reacciones qumicas y bioqumicas y los aplica a

problemticas especficas de su profesin.

El estudiante va a trabajar en un ambiente virtual en el que estn dispuestos seis entornos (de informacin inicial,

de conocimiento, de aprendizaje colaborativo, de aprendizaje prctico, de evaluacin y seguimiento y finalmente

uno de gestin). Cada entrono cumple una funcin especfica dentro de las intencionalidades formativas que

orientan el trabajo, a travs de actividades tanto individuales como de interaccin grupal, con el fin de llevar a cabo

un proyecto cuyas especificidades estn consignadas en guas de actividad y acompaadas de sus respectivas

rbricas de evaluacin.

El curso se va a desarrollar aplicando la estrategia de Aprendizaje Basado en Tareas. Frente a modelo en los que

los alumnos reproducen un rol en situaciones problemticas estndar, en el Aprendizaje basado en tareas se

espera que los alumnos sean capaces de ejecutar sus conocimientos para la resolucin de un problema real

seleccionando los mtodos ms adecuados para la resolucin del mismo.

Este curso tiene una duracin de 16 semanas, que corresponden a tres (3) crditos acadmicos. En la agenda

dispuesta en el entorno de informacin inicial, se pueden consultar las actividades que corresponden a cada una

de las unidades de trabajo, las fechas y pesos evaluativos de las mismas. Para aprobar el curso se requiere

obtener una nota mnima de 300 puntos sobre 500 posibles.

En el desarrollo de las actividades los estudiantes encontrarn en los foros a un tutor que har el acompaamiento

y orientacin en el proceso de aprendizaje, dedicado a resolver dudas e inquietudes que surjan en el desarrollo del

mismo.

2 INTENCIONALIDADES FORMATIVAS

PROPSITOS:

Preparar al estudiante en los conocimientos bsicos acerca de las leyes ms generales de la fisicoqumica para poder determinar las propiedades de las diversas sustancias en diferentes condiciones, a travs del estudio sistemtico de nociones tcnicas, ayudado con prcticas y anlisis del entorno.

Contribuir al desarrollo de las bases conceptuales bsicas del estudiante en el campo de la fisicoqumica, que le permitan realizar el anlisis en contexto de los requerimientos para que se lleven a cabo los fenmenos y comprensin de los procesos fisicoqumicos, por medio del desarrollo de talleres colaborativos que les permitirn poner los conocimientos en contextos reales en los procesos qumicos industriales.

COMPETENCIAS GENERALES DEL CURSO

El estudiante describe y analiza de manera suficiente nociones, conceptos bsicos de la fisicoqumica, mediante el estudio y anlisis de situaciones especficas, analizando el entorno y los casos reales, para proponer soluciones propias de su labor profesional.

El estudiante describe y analiza conceptos como pH, soluciones, mezclas o comportamiento de los gases reales, ponindolas en contexto a partir anlisis de situaciones especficas en procesos industriales.

El estudiante conoce los fundamentos de los cambios energticos en las reacciones qumicas, los equilibrios de fase, el equilibrio qumico usando las ecuaciones para resolver problemas

El estudiante describe, comprende y analiza de manera suficiente nociones, conceptos y problemticas bsicas de las propiedades coligativas, de la disolucin y los diagramas de fase de sistemas de dos o ms componentes, en procesos industriales, utilizando ecuaciones y grficas.

El estudiante explica los principios fsicos, las leyes que gobiernan los fenmenos de superficie, la cintica qumica, la cintica de transporte y los sistemas coloidales, en el desarrollo de situaciones prcticas relacionadas con su desempeo profesional en el campo de la qumica industrial.

El estudiante aprende a obtener datos experimentales de las curvas de adsorcin, a hacer el anlisis de los datos obtenidos y realizar su representacin grfica, para interpretar sus resultados en las situaciones propuestas.

El estudiante adquiere los conocimientos tericos y prcticos que le permiten medir las diversas propiedades fisicoqumicas con la instrumentacin adecuada en el laboratorio y en situaciones reales de su posible desempeo profesional en situaciones donde se aplican estas propiedades.

El estudiante evidencia la apropiacin de las temticas del curso, mediante la resolucin de una actividad evaluativa de resolucin de preguntas.

3 CONTENIDOS DEL CURSO

Esquema del contenido del curso:

NOMBRE DE LA UNIDAD CONTENIDOS DE APRENDIZAJE

Referencias Bibliogrficas Requeridas (Incluye: Libros Textos, Revistas Cientficas, Cibergrafa y Web Grafa)

UNIDAD 1: PRINCIPIOS DE LA FISICOQUMICA

Conceptos bsicos de la termodinmica

Mezclas, soluciones y coloides

Gases y Comportamiento de los gases reales.

Propiedades termo fsicas

Ph y soluciones amortiguadoras

Conceptos termodinmicos bsicos.

Arango Gmez, J. E. (2002). Termodinmica. Recuperado el 2014, de Unal Virtual:

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001762/index.html

Rubios. (2013). Conceptos de termodinmica. Rubios, Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=0eJy0hLaJw8 Termoqumica

Alonso, C. (n.d.). Termoqumica. Alonsoformula. Pgina Web. Recuperado de http://www.alonsoformula.com/inorganica/_private/Quimica2bach04cast.pdf

Quimitube (2013). TERMOQUIMICA Teora 1: Introduccin a la termodinmica qumica. Sistemas termodinmicos. Quimitube. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=4DWx7U6X21s

Mezclas, soluciones y coloides

Mezclas de sustancias. Disoluciones. (1993). Consultado en

http://www2.uah.es/edejesus/resumenes/QG/Tema_9.pdf

Tareaplus (Productor), & Botero, J. C. (Direccin). (2013). Disoluciones lquidos miscibles. Leyes de Raoult y Dalton [Video]. Obtenido de https://www.youtube.com/watch?v=3f7-yrTHxlM

Gases y Comportamiento de los gases reales.

Universidad de Alcal. (1993). Equilibrio entre slido, lquido y gas. Consultado en http://www2.uah.es/edejesus/resumenes/QG/Tema_8.pdf

Tareaplus (2011). Leyes de los gases, Ley de Boyle, ley de Charles y ley Avogadro. Recuperado de

https://www.youtube.com/watch?v=6-hdVZ5sq1E


Disoluciones amortiguadoras. Consultado en http://www.ehu.es/biomoleculas/buffers/buffer.htm

Educatina. (2011). Soluciones amortiguadoras I. You tube. Consultado en https://www.youtube.com/watch?v=sNFbeokOzGQ

Referencias bibliogrficas complementarias

UNIDAD 1: Termodinmica qumica CEDRN, J. C., LANDA, V., & ROBLES, J. (2011). 1.4.4.-Clculo de calor de reaccin: Calorimetra. Qumica General. Material de

enseanza. Consultado en http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/144-calculo-de-calor-de-reaccion-calorimetria.html

Equilibrio qumico

Facultad de Farmacia, Universidad de Alcal. (2010). Equilibrio qumico. Consultado en http://www2.uah.es/edejesus/resumenes/QG/Tema_12.pdf

Videos Tareaplus (Direccin). (2013). Clculo de la entalpa estndar de formacin [Video]. Obtenido de

https://www.youtube.com/watch?v=GO8B6dCq7K8

Unicoos. (2012a). Equilibrio qumico y PH . Consultado en https://www.youtube.com/watch?v=X0kyjsCIOxM

Unicoos. (2012c). QUIMICA Entalpia Entropa Gibbs Kc Kp. Consultado en https://www.youtube.com/watch?v=omuyGuiXXx8

UNIDAD 2: EQUILIBRIO DE FASES

Propiedades coligativas de las soluciones

Equilibrio de fases

Equilibrio de fases

Facultad de Farmacia, Universidad de Alcal. (2010). Las leyes de los gases. Consultado en http://www2.uah.es/edejesus/resumenes/QG/Tema_6.pdf

Castro Martnez, C. (2014). Diagramas de fase. Universidad a Distancia de Madrid, recuperado de

Desviacin de la idealidad.

Sistemas coloidales

https://www.youtube.com/watch?v=yzDGvjhZWoc

Khan Academy Espanol. (2014). Diagramas de Fase. Recuperado de https://youtu.be/87xxO3dKcFc Equilibrio qumico Herrasti Gonzlez, P., & Menndez Gonzlez, N. (2009). Equilibrio qumico. Fundamentos de

Termodinmica. Universidad Autnoma de Madrid. Consultado en http://joule.qfa.uam.es/beta-2.0/temario/tema7/tema7.php

Propiedades coligativas Moreno Mestre, J. (n.d.). Disoluciones ideales y propiedades coligativas. La Web de Julio Moreno Mestre.

Consultado en http://www.juliweb.es/termodinamica/capitulo6.pdf Khan Academy Espanol. (2014). Elevacin del punto de ebullicin y disminucin del punto de congelacin.

Recuperado de https://youtu.be/bG27c2qy9nI Sistemas coloidales

Guevara Velandia, O. (n.d.). Sistemas coloidales. Curso de fisicoqumica Unad. Sitio web. Obtenido de http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201604/201604_Modulo_exe/exefiscoq28enero/capitulo_3_sistemas_coloidales.html

KhanAcademyEspaol. (2014). Suspensiones, coloides y soluciones. Recuperado de

https://youtu.be/MvHyPilzGrU


Diagrama de Fases. (n.d.). Consultado en https://www.youtube.com/watch?v=XD6u265gzfQ&list=PLiG_ZAUipsjtFMG_x1ySeuCU3B5AvTavG&index=15

Puntajenacionalcl. (2010). Qu es la capilaridad? YouTube. Consultado en https://www.youtube.com/watch?v=B8guXH5c8FA&list=PLiG_ZAUipsjtFMG_x1ySeuCU3B5AvTavG

Unicoos. (2012). Ley de RAOULT - Presin de vapor - propiedades coligativas. Consultado en https://www.youtube.com/watch?v=yo0QmRS-Szk

Simulador de clculos de equilibrio de fases

Amparo , G. S., Font Escamilla, A., & Blanes Pay, M. J. (s.f.). Mtodos aproximados para el clculo de operaciones de separacin

multicomponente. Obtenido de Universidad de Alicante: http://iq.ua.es/MetAprox/2_clculos_de_equilibrio_entre_fases.html

UNIDAD 3: FENMENOS DE TRANSPORTE Y CINTICA QUMICA

Fenmenos superficiales

Adsorcin fsica y quimisorcin.

Difusin y viscosidad de gases.

Cintica qumica

Cintica de las reacciones qumicas de acuerdo al orden y molecularidad

Cintica qumica

Atkins Addison, Wesley. 2007. Fisicoqumica. Primera Edicin Addison Wesley Iberoamericana. Espaa.

Cap. 16

Ediciones SM. (2012). Orden de reaccin. Consultado en

https://www.youtube.com/watch?v=koqHVjQnHPQ

Grupo Lentiscal de didctica de la Fsica y Qumica. (2005). Cintica qumica. Laboratorio Virtual de

Qumica. Consultado en http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-

cdquimica-tic/portada.htm

Morgado, S. (2013). Cintica qumica. Youtube. Consultado en

https://www.youtube.com/watch?v=848KdmwlCgQ

Morales, J. P., & Rojas, D. (n.d.). Cintica qumica. Educarchile. Consultado en http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?id=93173

Puntajenacionalcl. (2012). Velocidad de una reaccin qumica. Youtube. Consultado en

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=cAb8s85pVIQ


Cucei - Universidad de Guadalajara. (2011). Catlisis Homognea. Youtube. Consultado en

https://www.youtube.com/watch?v=585bEGNnUz4

Sanz Berzosa, I. (2011). Enzimas: Pardeamiento Enzimtico. Consultado en https://www.youtube.com/watch?v=1oqZHvC7Rho

Spacenewsvideo. (2013). Tutorial: Activacin de subttulos automticos en tu panel de control. .Youtube. Consultado en

https://www.youtube.com/watch?v=OZ-pgGOtC-M

4 ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

UN

IDA

D 1

: PR

INC

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S D

E L

A

FIS

ICO

QU

MIC

A

Conceptos bsicos de la termodinmica

Mezclas, soluciones y coloides Gases y

Comportamiento de los gases reales.

Propiedades termo fsicas


El estudiante conoce los

fundamentos de los cambios energticos en las

reacciones qumicas, los equilibrios de fase, el

equilibrio qumico usando las ecuaciones para resolver problemas

Resuelve

problemas de equilibrio de fases

y equilibrio qumico, utilizando

clculos matemticos

- Fase 2: Ciclo de la tarea. Producto a entregar:

- Trabajo individual con documento en Word con los aportes personales y valoracin.

3 a la 6

Interpreta los resultados

encontrados en las ecuaciones

qumicas, las formas de expresar

la concentracin de soluciones, ph,

soluciones y mezclas y el

comportamiento de los gases reales,

Soluciona problemas

relacionados con los contenidos de la unidad 1

5%

Unidad Contenido de Aprendizaje

Competencia Indicadores de desempeo

Estrategia de Aprendizaje: Aprendizaje basado en tareas (1)

N Sem

Propsito Criterio de evaluacin

Actividad inicial

Revisin del syllabus y de los diferentes entornos del curso

El estudiante hace una revisin de los contenidos del syllabus de fisicoqumica y reconoce los trminos asociados al mismo

Conoce las conceptos relacionados a la fisicoqumica

Fase uno: pretarea Productos a entregar:

Perfil actualizado

Saludo y datos de contacto en el tema del foro

Cuadro de glosario con la definicin de 10 palabras y la bibliografa, en formado Word

1-2 Interpreta los conceptos relacionados con la Fisicoqumica

Define conceptos que ataen a la Fisicoqumica

5%

- Trabajo colaborativo de resolucin de problemas de la Unidad 1

mediante la resolucin de

problemas

El estudiante describe y analiza conceptos como pH, soluciones, mezclas o comportamiento de los gases reales, ponindolas en contexto a partir anlisis de situaciones especficas en procesos industriales.

Tiene la capacidad de establecer los requerimientos de preparacin de mezclas de soluciones reales de lquidos y gases, mediante la aplicacin de los conceptos tericos

Fase 2: Ciclo de la tarea - Quiz de la

Unidad 1, con las temticas de la Unidad 1

Soluciona problemas relacionados con los contenidos de la unidad 1

5%

UN

IDA

D 2

: EQ

UIL

IBR

IO D

E F

AS

ES

Propiedades coligativas de las soluciones Equilibrio de fases Desviacin de la idealidad. Sistemas coloidales

El estudiante describe, comprende y analiza de manera suficiente nociones, conceptos y problemticas bsicas de las propiedades coligativas, de la disolucin y los diagramas de fase de sistemas de dos o ms componentes, en procesos industriales, utilizando ecuaciones y grficas.

Aplica los conceptos de las propiedades coligativas en un entorno real de una empresa industrial

Fase dos: ciclo de tarea. Producto a entregar: - Trabajo

individual con documento en Word con los aportes personales y valoracin.

- Documento con problemas relacionados con el tema de la unidad 2

5 Comprende el concepto de equilibrio de fases y analiza sus aplicaciones en operaciones unitarias


5% 5%

- Quiz de la Unidad 2, de los contenidos de la Unidad

5%

UN

IDA

D 3

: FE

N

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NO

S D

E T

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CIN

T

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MIC

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Fenmenos superficiales Adsorcin fsica y quimisorcin Difusin y viscosidad de gases.

El estudiante explica los principios fsicos, las leyes que gobiernan los fenmenos de superficie, la cintica qumica, la cintica de transporte y los sistemas coloidales, en el desarrollo de situaciones prcticas relacionadas con su desempeo profesional en la qumica industrial

Desarrollan problemas que les permiten aplicar los conceptos de los fenmenos superficiales y la cintica qumica, aplicando clculos matemticos

- Fase dos: ciclo de tarea. Producto a entregar:

- Trabajo individual con documento en Word con los aportes personales y valoracin.

- Trabajo colaborativo con documento que resuelve problemas relacionados con la Unidad 3

5 Aplica el conocimiento terico para entender los fenmenos de adsorcin y cintica qumica en la operacin de procesos qumicos


5% 5%

Cintica qumica Cintica de las reacciones qumicas de acuerdo al orden y molecularidad

El estudiante aprende a obtener datos experimentales de las curvas de adsorcin, a hacer el anlisis de los datos obtenidos y realizar su representacin grfica, para interpretar sus resultados en las situaciones propuestas.

Interpreta los diagramas de las curvas de adsorcin para implementar soluciones en los procesos qumicos

Quiz de la Unidad 3, de los contenidos de la unidad

5%

Pr

ctic

as d

e la

bora

torio

Realizacin las 7 prcticas de laboratorio

El estudiante adquiere los conocimientos tericos y prcticos que le permiten medir las diversas propiedades fisicoqumicas con la instrumentacin adecuada en el laboratorio y en situaciones reales de su posible desempeo profesional.

Realiza las labores propias del laboratorio, siguiendo procedimientos operativos, recogiendo datos, procesndolos, para proponer interpretaciones a los resultados obtenidos en un informe

Fase dos: ciclo de tarea Protocolo de prcticas.

6 Desarrolla acciones propias del trabajo de laboratorio de manera apropiada, recogiendo, analizando e interpretando los datos obtenidos

Entrega un informe del desarrollo del laboratorio, siguiendo las instrucciones dadas

25%

Act

ivid

ad e

valu

ativ

a F

inal

Contenido del curso de fisicoqumica

El estudiante evidencia la apropiacin de las temticas del curso, mediante la resolucin de una actividad evaluativa de resolucin de preguntas

Resuelve problemas relacionados con los contenidos del curso de fisicoqumica

Fase 3: Post-tarea Resolucin de problemas relacionados con el contenido del curso

Evidencia el dominio de los conceptos y derivaciones tericas del curso de fisicoqumica a travs de la resolucin de problemas mediante la aplicacin de frmulas matemticas e interpretacin de diagramas

Resuelve un quiz aplicando los conocimientos adquiridos en el curso de fisicoqumica

25%

[1]Aprendizaje Basado en Tareas. Frente a modelo en los que los alumnos reproducen un rol en situaciones problemticas estndar, en el APT se espera que los alumnos sean capaces de ejecutar sus conocimientos para la resolucin de un problema real seleccionando los mtodos ms adecuados para la resolucin del mismo. Tomado de: http://tecnologiaedu.us.es/mec2011/htm/tema4/3-5.htm La elaboracin de la tarea est contemplada, en tres fases llamadas: Pre-tarea, Ciclo de la tarea y Post-tarea. Cada uno de estos momentos requerir de cierta informacin especfica para el desarrollo de la tarea y el logro del o los objetivos propuestos.

1 La evaluacin puede realizarse por actividad o por unidad segn sean los requerimientos del curso.

5 ESTRUCTURA DE EVALUACIN DEL CURSO

Tipo de evaluacin Ponderacin1 Puntaje Mximo

Autoevaluacin (Evaluacin inicial) Formativa

5 % 25

Coevaluacin (Evaluacin intermedia) Formativa

10 % 25

Heteroevaluacin (Evaluacin intermedia y final) Sumativa y Formativa

85 %

450

Total 100 % 500

12Refiere al peso que se concede a cada tipo de evaluacin para la calificacin del curso, establecido por el Director de Curso en consenso con la Red de

Tutores.

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