ae-60 química inorgánica

7/22/2019 AE-60 Qumica Inorgnica

1/13

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura:

Carrera:

Clave de la asignatura:

SATCA1

Qumica Inorgnica

Ingeniera en Nanotecnologa, IngenieraQumica e Ingeniera Ambiental.

AEF-1060

3-2-5

2.- PRESENTACIN

Caracterizacin de la asignatura.

La Qumica Inorgnica contribuye al perfil del ingeniero a desarrollar la capacidad paraanalizar, comprender y sensibilizar sobre el impacto que tienen los compuestos qumicos ensu entorno, as como los conocimientos, habilidades y actitudes que le permitan participar

en equipos multidisciplinarios para ser promotores del desarrollo sustentable. Fomenta elaprendizaje de las bases tericas que contribuyen a la comprensin e interpretacin de losfenmenos qumicos que fundamentan los desarrollos tecnolgicos.De lo anterior se desprende la importancia de esta asignatura, dado que es el antecedentede la formacin en el rea de qumica y soporte de las otras reas como Qumica Orgnicay Qumica Analtica.

Intencin didctica.

Esta asignatura pretende proporcionar al estudiante la comprensin de las ideas bsicas ylas operaciones numricas de la estequiometra, facilitar el aprendizaje de la estructuraelectrnica de los tomos, las propiedades peridicas, la nomenclatura qumica y de la

naturaleza del enlace qumico; de tal manera que el curso est organizado en cuatrounidades: Teora cuntica y estructura atmica. Periodicidad y nomenclatura de loscompuestos qumicos inorgnicos. Enlaces qumicos. Estequiometra. El orden de lascuales puede cambiarse, de acuerdo al criterio del profesor; por ejemplo, se puede iniciar elcurso desarrollando primero alguna de las propiedades macroscpicas de la materia, comola estequiometra y posteriormente la estructura electrnica y los enlaces. Es importantepara el estudiante participar activamente en las actividades de aprendizaje que estnplanteadas en este programa o las que disee el profesor para el desarrollo de lascompetencias tanto generales como especficas. Las actividades de aprendizaje estndiseadas pensando en que sean unidades de competencia; y el profesor establecer lasestrategias de aprendizaje para cada unidad de competencia.

1Sistema de asignacin y transferencia de crditos acadmicos


2/13

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Competencias especficas:

Interpretar las propiedades fsicas yqumicas de las sustancias con base en los

conceptos fundamentales de la estructura delos tomos, iones y molculas y la forma enque interactan entre s para generarsustancias nuevas.

Aplicar los conceptos bsicos delcomportamiento de la materia al anlisis yresolucin de problemas prcticos reales.

Utilizar los conceptos bsicos de la qumicay de las propiedades fsicas y qumicas de lamateria para efectuar correctamente

experimentos en el laboratorio.

Competencias genricas:

Competencias instrumentales Capacidad de anlisis y sntesis Solucin de problemas Habilidades de gestin de informacin

Competencias interpersonales

Capacidad crtica y autocrtica Trabajo en equipo Apreciacin de la diversidad y

multiculturalidad

Competencias sistmicas Capacidad de aprender y actualizarse

permanentemente Capacidad para aplicar los

conocimientos en la practica Capacidad de formular y gestionar

proyectos Capacidad para adaptarse y actuar

en nuevas situaciones Habilidad para trabajar de forma

autnoma Compromiso con la preservacin del

medio ambiente Iniciativa y espritu emprendedor

Compromiso con la calidad Bsqueda del logro


3/13

4.- HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y fecha deelaboracin o revisin

ParticipantesObservaciones(cambios y justificacin)

Instituto Tecnolgico deCiudad Jurez del 27 al

29 de Abril de 2009.

Representantes de losInstitutos Tecnolgicos de:

Tijuana, Quertaro,Celaya, Saltillo, CiudadJurez, Superior deIrapuato, San Luis Potos,Chihuahua.

Primera Reunin Nacional dediseo e innovacin curricular

para el desarrollo decompetencias profesionales delas carreras de Ingeniera enNanotecnologa e IngenieraLogstica del SNEST.

Instituto Tecnolgico dePuebla del 8 al 12 deJunio de 2009

Representantes de losInstitutos Tecnolgicos de:Tijuana, Quertaro,Celaya, Saltillo, CiudadJurez, Superior deIrapuato, San Luis Potos,

Chihuahua

Reunin de seguimiento dediseo e innovacin curricularpara el desarrollo decompetencias profesionales delas carreras de Ing. enNanotecnologa, Gestin

Empresarial, Logstica, yasignaturas comunes delSNEST.

Instituto Tecnolgico deMazatln del 23 al 27 deNoviembre de 2009

Representantes de losInstitutos Tecnolgicos de:Tijuana, Quertaro,Ciudad Jurez, Superiorde Irapuato, San LuisPotos, Chihuahua

Segunda Reunin deseguimiento de diseo einnovacin curricular para eldesarrollo de competenciasprofesionales de la carrera deIng. en Nanotecnologa, delSNEST.

Instituto Tecnolgico deVillahermosa del 24 al 28

de Mayo de 2010

Representantes de losInstitutos Tecnolgicos de:

Tijuana, Quertaro,Superior de Irapuato,Chihuahua, Saltillo.

Reunin de consolidacin dediseo e innovacin curricular

para el desarrollo decompetencias profesionales dela carrera de Ing. enNanotecnologa, del SNEST.

Instituto Tecnolgico deAguascal ientes del 15 al18 de Junio de 2010

Representante de losInstitutos Tecnolgicos deTuxtepec, Tijuana, Saltillo,Zacatecas, Mrida,Veracruz, Celaya,

Aguascalientes y Orizabay de los InstitutosSuperiores de Poza Rica,

Tamazula de Giordano,Tacmbaro, Irapuato,Coatzacoalcos yVenustiano Carranza

Reunin nacional delfortalecimiento curricular de lasasignaturas comunes por reade conocimiento para los planesde estudio actualizados delSNEST.


4/13

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencia especfica a desarrollar enel curso)

Interpretar las propiedades fsicas y qumicas de las sustancias con base en los conceptosfundamentales de la estructura de los tomos, iones y molculas y la forma en queinteractan entre s para generar sustancias nuevas.

Aplicar los conceptos bsicos del comportamiento de la materia al anlisis y resolucin deproblemas prcticos reales.

Utilizar los conceptos bsicos de la qumica y de las propiedades fsicas y qumicas de lamateria para efectuar correctamente experimentos en el laboratorio.

6.- COMPETENCIAS PREVIAS

Realiza correctamente la conversin de unidades Posee conocimientos bsicos de los estados de agregacin de la materia Posee conocimientos bsicos de los modelos atmicos

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas1 Teora cuntica y

estructura atmica.1.1. Base experimental de la teora cuntica

1.1.1. Teoras de la luz, Cuerpo negro yEfecto Fotoelctrico, Teora de Max Planck.1.1.2. Espectro y series espectrales.

1.2. tomo de Bohr1.2.1 Aportaciones de Bohr al modelomecnico cuntico1.2.2. Teora atmica de Sommerfeld

1.3. Estructura atmica1.3.1. Principio de incertidumbre deHeisemberg1.3.2. Principio de dualidad postulado de DeBroglie1.3.3. Ecuacin de onda de Schrdinger

1.3.3.1. Significado fsico de la funcin1.3.3.2. Orbtales atmicos y nmeroscunticos1.3.3.3. Principio de Exclusin de Pauli

1.4. Distribucin electrnica en sistemaspolielectrnicos.

1.4.1. Configuracin electrnica de loselementos

1.4.1.1. Principio de construccin1.4.1.2. Principio de la Mximamultiplicidad de Hund

1.4.1.3. Ubicacin peridica de acuerdo al electrndiferencial


5/13

2 Periodicidad ynomenclatura de loscompuestos qumicosinorgnicos

2.1 Elementos qumicos, su clasificacin ypropiedades peridicas

2.1.1 Clasificacin general de los elementosqumicos en la tabla peridica2.1.2 Variacin de las propiedades peridicasde los elementos

2.1.3 Usos e impacto econmico y ambientalde los elementos.

2.2 Compuestos inorgnicos2.2.2 Tipos y nomenclaturas: sales, xidos,cidos, hidrxidos hidruros y compuestos decoordinacin.2.2.3 Usos e impacto econmico y ambientalde compuestos

3 Enlaces qumicos 3.1 Tipos de enlaces, origen y propiedades fsicas yqumicas

3.1.1 Enlaces inicos3.1.1.1 Requisitos para la formacin delenlace inico3.1.1.2 Propiedades de los compuestosinicos3.1.1.3 Formacin de iones3.1.1.4 Redes cristalinas3.1.1.5 Estructura3.1.1.6 Energa3.1.1.7 Radios inicos

3.1.2 Enlaces covalentes3.1.2.1 Teoras para explicar el enlace

covalente y sus alcances3.1.2.2 Enlace de valencia3.1.2.3 Orbital molecular3.1.2.4 Teora de repulsin del parelectrnico de la capa de valencia

3.1.3 Enlace metlico3.1.3.1 Teora del enlace y propiedades3.1.3.2 Clasificacin en base a suconductividad elctrica: conductores,semiconductores y aislantes

3.1.4 Fuerzas intermoleculares3.2 Cristales, polmeros y cermicos

3.2.1 Estructura qumica3.2.2 Clasificacin general3.2.3 Usos ms importantes3.2.4 Impacto econmico y ambiental

4 Estequiometra 4.1 Reacciones qumicas4.1.1 Reacciones qumicas, clasificacin yaplicacin.


6/13

4.1.1.1 R. de combinacin4.1.1.2 R. de descomposicin4.1.1.3 R. de sustitucin4.1.1.4 R. de neutralizacin4.1.1.5 R. de xido-reduccin

4.1.2 Ejemplo de reacciones en base a la

clasificacin anterior, incluyendo reacciones conutilidad (de procesos industriales, de control decontaminacin ambiental, de aplicacinanaltica, etc.)

4.2 Balanceo de reacciones qumicas4.2.2 Por el mtodo de tanteo.4.2.3 Por el mtodo algebraico.4.2.4 Por mtodo redox.4.2.5 Por el mtodo del in-electrn

4.3 Concepto de estequiometra y Leyesestequiomtricas

4.3.1 Ley de la conservacin de la materia

4.3.2 Ley de las proporciones constantes.4.3.3 Ley de las proporciones mltiples


7/13

8.- SUGERENCIAS DIDCTICAS (desarrollo de competencias genricas)

Trabajar las actividades prcticas a travs de guas escritas, redactar reportes einformes de las actividades de experimentacin, exponer al grupo las conclusionesobtenidas durante las observaciones.

Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo actividades

prcticas, para contribuir a la formacin de las competencias para el trabajoexperimental. Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medioambiente.


8/13

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIN

La evaluacin debe ser continua y cotidiana por lo que se debe considerar el desempeo encada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial nfasis en:

Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, as como delas conclusiones obtenidas de dichas observaciones.

Informacin obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada endocumentos escritos.

Descripcin de otras experiencias concretas que podran realizarse adicionalmente. Exmenes escritos para comprobar el manejo de aspectos tericos y declarativos.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1: Teora Cuntica y Estructura Atmica.

Competencia especfica adesarrollar

Actividades de Aprendizaje

Comprender los conceptos de la teora

cuntica y de la estructura atmica,tomando como referencia las basesexperimentales y los descubrimientosms significativos que contribuyeron ala construccin de la estructuraelectrnica de los tomos.

Investigar en diferentes fuentes, los tipos deondas especificando su origen ycaractersticas, plasmndolos en un cuadrocomparativo.

Aplicar las propiedades caractersticas de lasondas peridicas, para resolver problemasnumricos.

Conocer el comportamiento ondulatorio de laluz visible mediante la teora de Maxwell.

Describir los diferentes tipos de radiacinelectromagntica especificando el intervalode las longitudes de onda y frecuencias.

Explicar la teora clsica de la radiacin atravs del estudio de experimentos con la luzque puedan ser interpretados si se larepresentaba como el movimiento de unaonda electromagntica.

Explicar los fenmenos de emisin de luz porparte de objetos calientes y la emisin deelectrones por superficies metlicas en lasque incide la luz y su relacin con lacuantizacin de la energa y la existencia delos fotones respectivamente.

Comprender los espectros atmicosestudiando los de emisin, absorcin,continuos y de lneas.

Mediante la explicacin terica del espectrode emisin del tomo de hidrgeno,comprender el modelo de tomo de Bohr.

Describir las orbitas elpticas en los tomosde acuerdo a las modificaciones queSommerfeld propuso a las orbitas circularesdel modelo de Bohr.


9/13

Explicar la naturaleza ondulatoria del electrnutilizando la propuesta de Luis de Broglie.

Explicar la imposibilidad de conocer concerteza el momento (definido como la masapor la velocidad) y la posicin de unapartcula simultneamente utilizando el

principio de incertidumbre de Heisenberg. Describir el tomo de hidrogeno mediante la

mecnica cuntica. Comprender la descripcin de la funcin de

onda del electrn de un tomo con base enla solucin de la ecuacin de onda deSchrdinger

Describir los orbitales atmicos utilizando losnmeros cunticos.

Identificar a un electrn que est en cualquierorbital y tomo, utilizando a los nmeroscunticos.

Determinar configuraciones electrnicas detomos polielectrnicos y sus propiedadesmagnticas tomando en cuenta el principiode exclusin de Pauli.

Determinar el poder de penetracin de unorbital a partir del efecto pantalla en lostomos polielectrnicos.

Construir configuraciones electrnicas de loselementos, de cationes y aniones aplicandolas reglas generales para la asignacin deelectrones en los orbitales atmicos y elprincipio de construccin.

Unidad 2: Periodicidad y nomenclatura de los compuestos qumicos inorgnicos



Organizar las propiedades de loselementos qumicos como funcionesperidicas.

Utilizar las reglas de la nomenclaturaqumica para los compuestosinorgnicos, atendiendo a las reglas dela Unin Internacional de Qumica Puray Aplicada

Describir la clasificacin general de loselementos qumicos en la Tabla peridica deacuerdo con su configuracin electrnica ensu estado fundamental.

Comprender los efectos de proteccin en laspropiedades peridicas de los elementos

utilizando el concepto de carga nuclear. Relacionar las propiedades fsicas como ladensidad y los puntos de fusin y ebullicincon el radio atmico.

Relacionar las estructuras tridimensionalesde los compuestos inicos con el tamao delos cationes y aniones.

Explicar que el tamao de un tomo y de union depende de la carga nuclear, del nmero


10/13

de electrones que posee y de los orbitales enlos que residen los electrones de la capaexterna.

Relacionar la estabilidad de los electronesexternos (electrones de valencia) con laenerga de ionizacin.

Comprender la formacin de iones a travsde un anlisis de factores como energa deionizacin, afinidad electrnica, carganuclear, efecto de proteccin.

Identificar los usos e impacto econmico yambiental de los elementos

Conocer los diferentes tipos de compuestosinorgnicos.

Aplicar las reglas de la Unin Internacional deQumica Pura y Aplicada para nombrar a loscompuestos qumicos inorgnicos y utilizarformulas qumicas para representar lacomposicin de las molculas y de loscompuestos inicos.

Identificar los usos e impacto econmico yambiental de estos compuestos.

Unidad 3: Enlaces qumicos



Conocer los diferentes tipos deenlaces, su origen e influencia en laspropiedades fsicas y qumicas de loscompuestos, atendiendo a las fuerzasque intervienen para que loselementos reaccionen y se mantenganunidos, as como a las formas queadoptan.

Identificar las condiciones de formacin deun enlace inico.

Conocer las propiedades de loscompuestos inicos.

Realizar los clculos de % de carcterinico y % de carcter covalente.

Identificar las fuerzas que estabilizan a unenlace inico, su energa reticular.

Describir las caractersticas de las redescristalinas y su estructura.

Determinar la energa reticular de loscompuestos inicos.

Comprender las fuerzas que estabilizan aun enlace covalente, utilizar la regla del

octeto y las estructuras de Lewis pararepresentar los enlaces en los compuestos. Construir estructuras de Lewis y de

resonancia, determinar la carga formal,entalpas de reaccin.

Aplicar el modelo de la repulsin de lospares electrnicos de la capa de valencia(RPECV) para explicar la geometramolecular.


11/13

Determinar si una molcula posee unmomento dipolar y su utilizacin en elestudio de la geometra molecular.

Aplicar la teora del enlace valencia paraexplicar la formacin de enlaces qumicos y y la geometra molecular.

Describir los enlaces covalentes entrminos de orbitales moleculares.

Comprender la teora del enlace metlico ysus propiedades.

Analizar los diferentes tipos de fuerzasintermoleculares, para comprender laspropiedades de la materia condensada.

Determinar caractersticas estructurales ypropiedades de los lquidos en base a lasfuerzas intermoleculares.

Unidad 4: Estequiometra



Aplicar los conceptos de laestequiometra para resolverproblemas de reacciones qumicas,con base en la ley de la conservacinde la masa.

Conocer los tipos de reacciones qumicasinorgnicas mediante prcticas enlaboratorio.

Elaborar mapas conceptuales y/odiagramas de flujo sobre las reaccionesqumicas.

Participar en talleres de solucin deproblemas de balanceo de reacciones.

Realizar una investigacin para identificarque reacciones pueden aplicarse en reasde ingeniera.


12/13

11.- FUENTES DE INFORMACIN

1. Chang, R. (2007) Qumica. McGraw Hill, 9aedicin, Mxico.2. Brown, L. T.; LeMay, H. E.; Bursten, E. B. (2004). Qumica: La Ciencia Central.

Prentice Hall, 9aedicin, Mxico.3. Kotz, J. C.; Treichel, P. M. (2003) Qumica y Reactividad Qumica, Thomson 5

edicin, Mxico.4. Whitten, K. W.; Davis, R. E.; Peck, M. L.; Stanley, G. G. (2008). Qumica, Cengage

Learning Editores, 8aedicin, Mxico.5. Sols, C.; Hugo, E. (1994) Nomenclatura Qumica, Ed. McGrawHill.6. Flinn, A. R.; Trojan, K. P. (1994) Materiales de Ingeniera y sus Aplicaciones, Ed.

McGrawHill, Mxico.7. Spencer, N.J.; Bodner, M. G.; Rickard H. L. (2000) Qumica: Estructura Dinmica,

CECSA. 1 Edicin, Mxico.8. Sonessa, A; Ander, P. Principios Bsicos de Qumica. Ed. LIMUSA.

Referencias en internet:

1. http://www.ific.csic.es/~carmona/tesina/node2.html2. http://usuarios.lycos.es/Fibra_Optica/introduccion.htm3. http://perso.wanadoo.es/chyryes/glosario/silicio.htm4. http://perso.wanadoo.es/chyryes/index.htm5. http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/4propiedades/4_14.html6. http://www.monografias.com/trabajos/conducyais/conducyais.shtml7. http://members.tripod.com/~chure/8. http://html.rincondelvago.com/aislantes_materiales.html9. http://www.cec.uchile.cl/~cutreras/apuntes/nuevo.html10. http://www.tucomunidad.unam.mx/Files%20HTML/entre_super.htm11. http://html.rincondelvago.com/baterias-y-pilas.html12. http://www.monografias.com/trabajos5/chips/chips.shtml

12.- PRCTICAS PROPUESTAS

1. Conocimiento de material, equipo y reglas de laboratorio: Conocer el material,equipo, reglas de seguridad y el manejo de sustancias peligrosas

2. Efecto fotoelctrico: Experimentalmente encontrar el voltaje de umbral para diferentestipos de luz (Luz blanca, luz de sodio, luz ultravioleta, entre otros.)

3. Efecto fotoelctrico: Experimentalmente encontrar el voltaje de umbral para la luz desodio y con su longitud de onda, calcular la energa de ionizacin de una celdafotoelctrica.

4. Espectroscopa: Experimentalmente visualizar los colores y ubicacin de las lneasespectrales de diferentes tipos de luz (luz blanca, luz de sodio, luz ultravioleta, denen, de oxgeno, etc.), utilizando el espectroscopio de Kirchoff y Bunsen paraconocer su funcionamiento.

5. Clasificacin y ley peridica de los elementos qumicos (Parte I): Conocerexperimentalmente propiedades fsicas, propiedades qumicas, grado de reactividad,velocidad de reaccin y tipos de precipitados de algunos elementos qumicos.


13/13

6. Clasificacin y ley peridica de los elementos qumicos (Parte II): Conocer

experimentalmente propiedades fsicas, propiedades qumicas, grado de reactividad,velocidad de reaccin y tipos de precipitados de algunos elementos qumicos.

7. Enlaces qumicos: Comprobar y comparar experimentalmente las propiedades de los

enlaces qumicos y la conductividad elctrica de algunos compuestos en solucin(Cloruro de sodio, sulfato cprico, alcohol etlico, hidrxido de amonio, agua destilada,cido sulfrico, entre otros).

8. Determinacin del peso equivalente del magnesio: Determinar experimentalmente elpeso equivalente del magnesio, calculando cuntos gramos de magnesio serequieren para liberar 1.008 gramos de hidrgeno del cido clorhdrico.

ae-60 química inorgánica

Documents