I
QUIMICA PROGRAMA REGIONAL DE DESARROLLO EDUCATIVO
ORGANIZACION DE LOS ESTADOS AMERIC ANOS
ENSEIQANZA
ACTUALIZADA
DE LA
QUIMICA
Dr ARIEL H GUERRERO
Dr ROBERTO BONELLI
n e e
INSTITUTO NACIONAL PARA EL MEJORAMIENTO DE LA ENSENtildeANZA DE LAS CIENCIAS
M I N 1ST E R I O DE CU LTUR A y EDU CACION
BUENOS AIRES ARGENTINA 1973
ENSEflANZA DE LA QUIMICA
La Comisioacuten Nacimal para la Enseflanz a de la Quiacutemica ashysesora del Ministerio de Cultura y Educacioacuten ha p r opuesto los bloques de temas adj untos como meta maacutexima ideal de 10 que debe ra ensentildears e en los dos o tres uacuteltimos afios de enseflanza media de la estruct ura edushycativa (3deg 4deg Y 5deg antildeos del secundario habitual) seguacuten se programe es ta etapa en s u coordinacioacuten con asignaturas afines
La demanda de los Se flores Profesores acerca de l os blo-middot ques y sus comentarios asiacute como de la bibliografiacutea ut i lizada en el Cur so de Perfeccion a miento Docente en Quiacutemica que diri gido por l os Docto=shyreS Aliel Guerrelo y Roberto Bonelli se dearrolla anualmente con el auspicio del INEC y de la OEA ha movido al INEC a editar el material presentado en el Primer Coloquio Nacional sobre la Ens entildeanza dIgt l a Quiacuteshymica (San Luis noviembre 1970) por los directores de dicho Curso Esshyperamos que resulte uacutetil y promueva inq uietudes cPeati vas en quienes han hecho de la enseflanza de la Quiacutemica una misioacuten vital RecibiPemos cm agrado las observacimes y consultas que nos hagan llegar los Sentildeoshyres Profes ores acerca de es tos c on tenidos
La Di reccioacuten
INTEGRANTES DE LA COMISION NACIONAL PARA LA ENSERAN7A DE LA QUWICA
Presidente
Vice-Presi dente
Se Clet ario
Pro-Secretario
Doctor A~iet Gue~no
Doctora LydJa CU ~ de T o~
Doctor Ma~o A Copeffo
Profes ora Leopotduacutell1 F~a6 FW1~e
VocAles Doctor Veraquoanei o Veufo6eu
Profesor AugU)to SaJtubbiquest
Doctor Emilio CtcltegaJUltj
Inspectora lgtJeacutelirla Razzott
Doctor Enrviq ue Imeacute~o
Doctor RobeJeto f30raquoeRb~
Profesor ReraquoltLto Juan i3~-to
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ENSEflAN ZA DE LA QUI MICA EtJ EL NIVEL SrCUND ARIO
LH en sentildeanza y el ap rencH zaje de la Qu iacute mi c a iexcln (middot 1 ni ve l medio interesaD muy especialrrente a los educadores porque es i1Tpo~te r gable la ne cesidad de actua l izar s us meacutetodos y conV=ni dos pi1rn f1()n~shyder adecuadamentp a los requerimientos cien tiacutefico-tecn oloacute gl C() de T1ues
trq eacutepoca en est e aacuterea como ocurre con las otras cienci a -pe r i menta les shy
El proyecto que aquiacute se presenta contoacute con los anteceshydentes que siguen
1- Los cursos de verano organizados por el Consejo Nacional de Inves shytigaciones Cientiacuteficas y Teacutecnicas en 1961 (Mendoza) 1962 (Salta) 1965 (Salta) 1967 (Cosquiacuten) y 1968 (Bahiacutea Blanca) Cursos breves en Paranaacute Santiqgo del Estero Coacuterdoba en 1965 Curso Regiona l Latinoamericano en 1969 ( Buenos Aires) organizado por Secre1aria de Educacioacuten IlEC y OEA
2- Las conclusiones de la Conferencia Interameri cana sobre Ensentildeanza de la Quiacutemica realizada en Buenos Aires (junio 1965) con e l a uspi shycio de OEA donde Se inte rcambiaron ideas con l os delegados de los paises americanos y representantes de los proyectos CHEM CBA NUFFIELD y otros europeos
3- Las opiniones de los concurrentes a d ichos cursos de los docentes de los cursos de ingresos a la Unive r s idad y los res ultados de las evaluaciones realizadas
4- El entus iasmo y motivacioacuten que provoca en los aluITnos l a ensentildeanza actualizada con buen nive l conceptual y experimental as iacute como el contacto con la realidad cientiacutefica y tecnoloacutegica
5 - Los resu l tados del Primer Simposio Nacional de Enseiiexclanza de l a s Ciencias (Coacuterdoba 1968) donde f ue ron a probados los objetivos coshymunes de la ensenanza de las ciencias los ob jetivos especlficos de la quiacutemica y las reco~ndaciones que han servido de base a este proye cto
OBJETIVOS GENERALES
Les objetivos generales adoptados s on en l9sumen los que aprltlboacute EL PRIMER SIMPOSI O NACIONAL SOBRE LA ENSEllANZA DE LAS cnIJshyCIAS (Coacuterdoba 1968) para la enseflanza de las ciencias e xpe rimentale s (Biologiacutea Fiacutesica y Qu iacutemica)
1- Desarrollar la capacidad de observacioacuten metoacutedica y refl exiva y la habilidad p ara la medicioacuten descripcioacuten e interpretacioacuten di~ los da
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tos y conclusiones
2- Predisponer para la ordenacioacuten sistemaacutetica de los datos y para la buacutes queda de regularidades de modo que faciliten la formulacioacuten de propo siciones de valor maacutes general
3- Habilitar gradualrrente para la organizacioacuten del trabajo propio en la experiroontacioacuten cientiacutefica para que el estudiante pueda ir p~scin shydiendo de la guia del docente shy
4- Habituar a la criacutetica de los meacutetodos empleados y a la contrastacioacuten de los resultados obteoidos con las hipoacutetesis adelantadas por el estu
bullbull gt ~diante
5 - Desarrollar la habilidad p ara la presentacioacuten estadiacutestica de los da shytos con exactitud y precisioacuten
6 - Desarrollar la capacidad para el anaacutelisis - de los datos experirrental~s y la generalizacioacuten df~ l os resultados obtenidos
7 - Desarrollar habilidad en el tratamiento de los errores experirrentales
8 - Desarrollar habilidad para la descripcioacuten verbal y graacutefica de los heshychos y objetos observados
9 - Favorecer la conviccioacuten de que l as afirmaciones cientiacuteficas pueden ser refutadas por nuevos hechos y evidencias
10 - Ejercita r l a habilidad manual
ODJETIVOS PARTICULARES DE LA ENSENtildeANZA DE LA QUI MICA
1 - Lograr la comprensJon de las teoriacuteas actuale~ acerca de la composi shycioacuten estructura y transformacione s de la materia y de la evolucioacuten histoacuterica de esas teoriacuteas
2 - Desarrollar la capacidad para interpretar hechos concretos de la vida diaria y de la tecnoloriacutea moderna que impliquen fenoacuterren os y procesos quiacutemicos
3 - Favorecer la comprensioacuten de la incidencia de los procesos qUlmicos en los dist i nt os campos de la actividad humana
A los objet1 vos particulares lue acaban de enunciarse ~ de -middot ben agrerarse los que a continuacioacuten se pxpresan que se refieren -maacutes es~ peciacutef i canente a l presente royecto
l - Hejorar e l prooeso en s e fanza~aprendizaje de la Quiacutemica tanto cualitashytiva como cuantitativamente
11- Integrar e l acervo cult ural de los alurmos pn su calidad de futuros
_ 1 shy
ciudrJ danos con los c onoci mi ent os de quiacutemi c lt1 qUf riexcle daJ~ -f le~ uacute t- j l~~ para su de se mp e ntildeo e n u lt e r i ore s 1cti vid il drs
III- Pr-oporcionar a los a l unnos una prepar a c i oacuten baacutesiC iexcll q ue l fiexcl S rer-it - a fron tar con eacute xit o los est udies lLTlive rs itarios qu~ I(0lri~rPn laquo()n nc i shymient as q uiacutemicos
ESQUEMA INTEGRAL
FO rll1acj oacuten en Pr imari a y Se cun daria
La Comi sioacuten Ases ora de Quiacutemi ca h a prop uesto un J l ) 1111 ( gra l r arct la ensentildean z a de e s t a asignatura e n les n j ve les primntilderj o y e Clm middotmiddot
rhri Q del Sistema Ed ucati vo Ar gentino Los Directores r1p l Curso h an e 1abomiddotshyr ado tm a amp l iacioacuten de dicha pr1opues ta que pas a mos a descr ibir sucin tti rrgt(gtn t e
Ni ve l primario (5-1 2 antildeos de e dad)
Los temas cent rales del conte nido en que existe coi nciden shycia casi ge neral s on
a ) Al RE
b ) ENE RGIA
c) AGUA
d ) S UELO
que s eraacuten trat a dos tomando como ptmto de referencia al ser humano e n iacutenter aCClon con su ambiente Paralelamente se desarr ollara una apli cacioacuten gr~ dual y continuada del retado cientiacutefi co coo l as siguientes etagta3 como guiacutea tentati va que pueden ser modificadas cuando la experie n cia lo acons~ je
1 OBSERVAR V FORMULAR HIPOTES I S
1I MEDIR VI FORMULAR MODEL OS
III INTE RPRETAR VII PREDE CIR
1 V COMUNI CAR VII I EXPE RI MENT AR
Se estaacute programan do la a cti viclad de los alumnos para entreshy
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lazar los contenidos y las et apas de l proceso eOlmciado
Nivel Secun dari o (12-1 8 antildeos de e da d)
ler antildeo - Laborat orio - Tal ler - Bib liote ca 3 horas por semana en el tur no cootrari o al que el aluTll10 concur re Actividad experi mental y tecnoloacutegi ca i ntegrada (Fiacutesica Quiacutemica Biol ogiacutea) cm aplica cioacuten del JOOtodo ci entiacutefico Ternas de Quiacutemica Met a lurgia Siliacute catos industri a les cidos y bases El ectrmiddotoacutelisis Pi las Desti=shyl acioacuten de la madera Tentildeido Cueros Alimentos
2do antildeo - Programa experimental i ntroduct orio adaptado sobre temas de Bloques l II Y IV3 horas po s emana en e l ccntratumo El ashylunno inicia el curso Fiacutesica l
3er afio - Continuacutea un programa introductorio s obre l os ternas materia y energiacutea propiedad y cambio Tambieacuten cmti n uacutea Fiacutesica II
4to afio - El alunno inicia el curso Quiacutemica I y ccnt i nuacutea Fiacutesica III (elec tricidad y magnetismo incluiacutedo al c omienz o o en Fiacutesica II)
5to antildeo - Quiacutemica II
5to antildeo- Bio-Quiacutemica-Fiacutesica
Durante todas l as etap as de est e Plan s e tendraacute corno centro de confluencia la metodol og1a de l a Cienci a y la preparacioacuten para la creashytividad cientiacutefi ca y tecnoloacutegica
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BLOQUE S DE TE MAS
QUIMICA 1 (14-15 antildeos de edad)
1- Sistemas mate riale s composicioacuten Leyes de combinacioacuten Teoria atoacutemico moleclllar foacutermllla Nomenclatllra Esteqlli01netriacutea
2- Energiacutea en las reacciones qlliacutemicas Cambio entalpico diagramas Termo quiacutemica Ene rgiacutea de mioacuten Nocioacuten de energiacutea libre
3- Estruct ura atoacutemica hechos experimentales electroacutelisis Energiacutea de io nizacioacuten Leyes de Mendeleev y Moseleacutey Clasificacioacuten Perioacutedica ele=shymentas i ones Un i ones quiacutemicas ionica covalente metaacutelica uniones intermoleculares Estructura ioacutenica y molecular
4 - Estados de agregacioacuten Equilibrio de fases Presioacuten de vapor Teoria cineacutetica Soluciones expresiones de la concentracioacuten Curva de solu shybilidad Leyes de Raoult disociacioacuten
5 - Cineacutetica quiacutemica Orden de reaccioacuten Etapa lenta mecanismo de reac shycioacuten Complejo intermedio Cataacutelisis Reaccioacuten teacutermica Reacciones en cadena Reaccioacuten fotoquiacutemica Quiacutemica de la fotografiacutea
6 - Equilibrio quiacutemico Equi librio homogeacuteneo reacciones en fase gaseosa Ley de equilibrio quiacutemico (de masas activas concentraciones) Prin cipio de Le Chatelier Equilibrio de electrolitos Acidos y basesteo riacutea de Bronsted pH Electrolitos deacutebiles y fuertes teoriacuteas modernas
7- Reaccione s redox Pilas Ecuacioacuten de Nernst Previsioacuten de reacciones Condllctividad Polarizacioacuten Corrosioacuten
8- Estudio de l es elementos y sus comp1lestos electronegatividad y poten cial ioacutenico distribllcioacuten en la natllraleza Periodicidad de propieda=shydes Geometriacuteaacute quiacutemica Hidroacutegeno Gases inertes No metales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales compuestos
9- Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos en la Cla sificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares radioactividad natllral y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicaciones de isoacutetopos marcados
QUIMICA Ir (15-16 anos de edad)
10- El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizacioacuten Orshybitales moleculares Un iones covalentes Hidrocarburos alifaacuteticos y aromaacuteticos Is omeriacuteas planas T
bull
11- Funciones orgaacutenicas Halogenllros Magnesianos Alcohol~s y fenoles tteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicuumls Esteres
- 7 shy
12- Derivados de aacutecidos Diaacutecidos Isomeriacuteas espaciales ci~rans oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
13- Mecanismos de reaCClon tipos de -reacciones sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten adicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas susshytituciones e~ectrofiacutelicas
14- Polialcoholes Llpidos Gluacutecidos (carbohidratos) Funciones nitrogena das Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (proteiacutenas) shy
15- Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecanismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenicas y aacutecidos nucleicos Siacutentesis clo rofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Hacromeleacuteculas -Sistemas coloidales
Todos los contenidos tanto los de Quimica 1 como los de Quiacutemi ca 11 van acompafiacuteados de una parte experimental realizada por los pro =shypios alumnos en forma individual o por grupos reducidos ademaacutes de una ashydecuada ejercitacioacuten sobre la base de problemas conceptuales y nUlTEacutericos
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COMENTARIOS A LOS BLOQUES DE TEMAS
BLOQUE 1
Sistemas materiales COmpos1c10n Leyes de combinacioacuten Teoriacutea a toacutemico-molecular fOacutermula Nomenclatura Estequiometriacutea
Comentario
Parte del conocimiento de l mundo que nos rodea y permite al alurn no llegar operacionalmente al concepto de elemento El criterio cuantita tivo se introduce al tratar composicioacuten centesimal Una breve presenta ~ cioacuten de la leyes de combinacioacuten de los e lementos y de gases permite enshyfrentar modelos de Dalton y de Avogadro ejemplo de la toma de decisioacuten entre dos t eoriacuteas por medio de los hechos experimentales
El alumno es entrenado en el c~lculo de foacutermulas sencillas a lo cual se agregan breves nociones sobre nuacutemero de valencia y nomenclatura El bloque es integrado al desembocar en la ecuacioacuten quiacutemica y el caacutelculo estequiometrico Las actividades de los alumnos incluyen trabajos experi mentales sobre separacionmiddot~s de s istemas heterogeacuteneos fraccionamiento de sistemas homogeacuteneos descomposicioacuten combinac ioacuten de e le ment os variacioshynes continuas determinaciones de peso molecular y peso atoacutemico y reacshycione s quiacutemicas
BLOQUE II
Energiacutea en las reacciones qUlmlcas Termoquiacutemica Cambio entaacutelpi co diagramas Energiacutea de unioacuten Nocioacuten de energiacutea libre -
Comentario
Present a la nocioacuten de calor corno una foma de la energiacutea percepshytible en l as reacciones quiacutemicas que son clasIficadas en exoteacutermicas y endoteacutermicas Empiacutericamente se pasa a cambio entaacutelpicc con el cual se trabaja cuantitativamente en el iexcldescubrimiento de las leyes termoquiacutemi cas o La ley de Hess permite aplicar la estequiometriacutea energeacutetica en su shyforma graacutefica de l os diagramas entaacutelpicos La nOC10n de energiacutea de unioacuten es introducida inme diatamente relacionaacutendola con la energiacutea de disociashycioacuten
Es aconsejable iniciar la tendencia predictiva de las reacciones a traveacutes de la exotermicidad de muchas reacciones espontaacuteneas y plantear sus limitaciones que seraacuten discutidas maacutes ade lante por energiacutea libre
El trabaj o expe rimental que realizaraacuten los alumnos consistiraacute en mediciones caloriacuterreacutetricas elementales usando termos o bien recipienshytes de plaacutestico poroso
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BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
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BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
11 shy
Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
- 1~ shy
tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
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raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
2J shy
ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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VIII
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3193
I I
ENSEflANZA DE LA QUIMICA
La Comisioacuten Nacimal para la Enseflanz a de la Quiacutemica ashysesora del Ministerio de Cultura y Educacioacuten ha p r opuesto los bloques de temas adj untos como meta maacutexima ideal de 10 que debe ra ensentildears e en los dos o tres uacuteltimos afios de enseflanza media de la estruct ura edushycativa (3deg 4deg Y 5deg antildeos del secundario habitual) seguacuten se programe es ta etapa en s u coordinacioacuten con asignaturas afines
La demanda de los Se flores Profesores acerca de l os blo-middot ques y sus comentarios asiacute como de la bibliografiacutea ut i lizada en el Cur so de Perfeccion a miento Docente en Quiacutemica que diri gido por l os Docto=shyreS Aliel Guerrelo y Roberto Bonelli se dearrolla anualmente con el auspicio del INEC y de la OEA ha movido al INEC a editar el material presentado en el Primer Coloquio Nacional sobre la Ens entildeanza dIgt l a Quiacuteshymica (San Luis noviembre 1970) por los directores de dicho Curso Esshyperamos que resulte uacutetil y promueva inq uietudes cPeati vas en quienes han hecho de la enseflanza de la Quiacutemica una misioacuten vital RecibiPemos cm agrado las observacimes y consultas que nos hagan llegar los Sentildeoshyres Profes ores acerca de es tos c on tenidos
La Di reccioacuten
INTEGRANTES DE LA COMISION NACIONAL PARA LA ENSERAN7A DE LA QUWICA
Presidente
Vice-Presi dente
Se Clet ario
Pro-Secretario
Doctor A~iet Gue~no
Doctora LydJa CU ~ de T o~
Doctor Ma~o A Copeffo
Profes ora Leopotduacutell1 F~a6 FW1~e
VocAles Doctor Veraquoanei o Veufo6eu
Profesor AugU)to SaJtubbiquest
Doctor Emilio CtcltegaJUltj
Inspectora lgtJeacutelirla Razzott
Doctor Enrviq ue Imeacute~o
Doctor RobeJeto f30raquoeRb~
Profesor ReraquoltLto Juan i3~-to
- shy
ENSEflAN ZA DE LA QUI MICA EtJ EL NIVEL SrCUND ARIO
LH en sentildeanza y el ap rencH zaje de la Qu iacute mi c a iexcln (middot 1 ni ve l medio interesaD muy especialrrente a los educadores porque es i1Tpo~te r gable la ne cesidad de actua l izar s us meacutetodos y conV=ni dos pi1rn f1()n~shyder adecuadamentp a los requerimientos cien tiacutefico-tecn oloacute gl C() de T1ues
trq eacutepoca en est e aacuterea como ocurre con las otras cienci a -pe r i menta les shy
El proyecto que aquiacute se presenta contoacute con los anteceshydentes que siguen
1- Los cursos de verano organizados por el Consejo Nacional de Inves shytigaciones Cientiacuteficas y Teacutecnicas en 1961 (Mendoza) 1962 (Salta) 1965 (Salta) 1967 (Cosquiacuten) y 1968 (Bahiacutea Blanca) Cursos breves en Paranaacute Santiqgo del Estero Coacuterdoba en 1965 Curso Regiona l Latinoamericano en 1969 ( Buenos Aires) organizado por Secre1aria de Educacioacuten IlEC y OEA
2- Las conclusiones de la Conferencia Interameri cana sobre Ensentildeanza de la Quiacutemica realizada en Buenos Aires (junio 1965) con e l a uspi shycio de OEA donde Se inte rcambiaron ideas con l os delegados de los paises americanos y representantes de los proyectos CHEM CBA NUFFIELD y otros europeos
3- Las opiniones de los concurrentes a d ichos cursos de los docentes de los cursos de ingresos a la Unive r s idad y los res ultados de las evaluaciones realizadas
4- El entus iasmo y motivacioacuten que provoca en los aluITnos l a ensentildeanza actualizada con buen nive l conceptual y experimental as iacute como el contacto con la realidad cientiacutefica y tecnoloacutegica
5 - Los resu l tados del Primer Simposio Nacional de Enseiiexclanza de l a s Ciencias (Coacuterdoba 1968) donde f ue ron a probados los objetivos coshymunes de la ensenanza de las ciencias los ob jetivos especlficos de la quiacutemica y las reco~ndaciones que han servido de base a este proye cto
OBJETIVOS GENERALES
Les objetivos generales adoptados s on en l9sumen los que aprltlboacute EL PRIMER SIMPOSI O NACIONAL SOBRE LA ENSEllANZA DE LAS cnIJshyCIAS (Coacuterdoba 1968) para la enseflanza de las ciencias e xpe rimentale s (Biologiacutea Fiacutesica y Qu iacutemica)
1- Desarrollar la capacidad de observacioacuten metoacutedica y refl exiva y la habilidad p ara la medicioacuten descripcioacuten e interpretacioacuten di~ los da
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tos y conclusiones
2- Predisponer para la ordenacioacuten sistemaacutetica de los datos y para la buacutes queda de regularidades de modo que faciliten la formulacioacuten de propo siciones de valor maacutes general
3- Habilitar gradualrrente para la organizacioacuten del trabajo propio en la experiroontacioacuten cientiacutefica para que el estudiante pueda ir p~scin shydiendo de la guia del docente shy
4- Habituar a la criacutetica de los meacutetodos empleados y a la contrastacioacuten de los resultados obteoidos con las hipoacutetesis adelantadas por el estu
bullbull gt ~diante
5 - Desarrollar la habilidad p ara la presentacioacuten estadiacutestica de los da shytos con exactitud y precisioacuten
6 - Desarrollar la capacidad para el anaacutelisis - de los datos experirrental~s y la generalizacioacuten df~ l os resultados obtenidos
7 - Desarrollar habilidad en el tratamiento de los errores experirrentales
8 - Desarrollar habilidad para la descripcioacuten verbal y graacutefica de los heshychos y objetos observados
9 - Favorecer la conviccioacuten de que l as afirmaciones cientiacuteficas pueden ser refutadas por nuevos hechos y evidencias
10 - Ejercita r l a habilidad manual
ODJETIVOS PARTICULARES DE LA ENSENtildeANZA DE LA QUI MICA
1 - Lograr la comprensJon de las teoriacuteas actuale~ acerca de la composi shycioacuten estructura y transformacione s de la materia y de la evolucioacuten histoacuterica de esas teoriacuteas
2 - Desarrollar la capacidad para interpretar hechos concretos de la vida diaria y de la tecnoloriacutea moderna que impliquen fenoacuterren os y procesos quiacutemicos
3 - Favorecer la comprensioacuten de la incidencia de los procesos qUlmicos en los dist i nt os campos de la actividad humana
A los objet1 vos particulares lue acaban de enunciarse ~ de -middot ben agrerarse los que a continuacioacuten se pxpresan que se refieren -maacutes es~ peciacutef i canente a l presente royecto
l - Hejorar e l prooeso en s e fanza~aprendizaje de la Quiacutemica tanto cualitashytiva como cuantitativamente
11- Integrar e l acervo cult ural de los alurmos pn su calidad de futuros
_ 1 shy
ciudrJ danos con los c onoci mi ent os de quiacutemi c lt1 qUf riexcle daJ~ -f le~ uacute t- j l~~ para su de se mp e ntildeo e n u lt e r i ore s 1cti vid il drs
III- Pr-oporcionar a los a l unnos una prepar a c i oacuten baacutesiC iexcll q ue l fiexcl S rer-it - a fron tar con eacute xit o los est udies lLTlive rs itarios qu~ I(0lri~rPn laquo()n nc i shymient as q uiacutemicos
ESQUEMA INTEGRAL
FO rll1acj oacuten en Pr imari a y Se cun daria
La Comi sioacuten Ases ora de Quiacutemi ca h a prop uesto un J l ) 1111 ( gra l r arct la ensentildean z a de e s t a asignatura e n les n j ve les primntilderj o y e Clm middotmiddot
rhri Q del Sistema Ed ucati vo Ar gentino Los Directores r1p l Curso h an e 1abomiddotshyr ado tm a amp l iacioacuten de dicha pr1opues ta que pas a mos a descr ibir sucin tti rrgt(gtn t e
Ni ve l primario (5-1 2 antildeos de e dad)
Los temas cent rales del conte nido en que existe coi nciden shycia casi ge neral s on
a ) Al RE
b ) ENE RGIA
c) AGUA
d ) S UELO
que s eraacuten trat a dos tomando como ptmto de referencia al ser humano e n iacutenter aCClon con su ambiente Paralelamente se desarr ollara una apli cacioacuten gr~ dual y continuada del retado cientiacutefi co coo l as siguientes etagta3 como guiacutea tentati va que pueden ser modificadas cuando la experie n cia lo acons~ je
1 OBSERVAR V FORMULAR HIPOTES I S
1I MEDIR VI FORMULAR MODEL OS
III INTE RPRETAR VII PREDE CIR
1 V COMUNI CAR VII I EXPE RI MENT AR
Se estaacute programan do la a cti viclad de los alumnos para entreshy
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lazar los contenidos y las et apas de l proceso eOlmciado
Nivel Secun dari o (12-1 8 antildeos de e da d)
ler antildeo - Laborat orio - Tal ler - Bib liote ca 3 horas por semana en el tur no cootrari o al que el aluTll10 concur re Actividad experi mental y tecnoloacutegi ca i ntegrada (Fiacutesica Quiacutemica Biol ogiacutea) cm aplica cioacuten del JOOtodo ci entiacutefico Ternas de Quiacutemica Met a lurgia Siliacute catos industri a les cidos y bases El ectrmiddotoacutelisis Pi las Desti=shyl acioacuten de la madera Tentildeido Cueros Alimentos
2do antildeo - Programa experimental i ntroduct orio adaptado sobre temas de Bloques l II Y IV3 horas po s emana en e l ccntratumo El ashylunno inicia el curso Fiacutesica l
3er afio - Continuacutea un programa introductorio s obre l os ternas materia y energiacutea propiedad y cambio Tambieacuten cmti n uacutea Fiacutesica II
4to afio - El alunno inicia el curso Quiacutemica I y ccnt i nuacutea Fiacutesica III (elec tricidad y magnetismo incluiacutedo al c omienz o o en Fiacutesica II)
5to antildeo - Quiacutemica II
5to antildeo- Bio-Quiacutemica-Fiacutesica
Durante todas l as etap as de est e Plan s e tendraacute corno centro de confluencia la metodol og1a de l a Cienci a y la preparacioacuten para la creashytividad cientiacutefi ca y tecnoloacutegica
-~
BLOQUE S DE TE MAS
QUIMICA 1 (14-15 antildeos de edad)
1- Sistemas mate riale s composicioacuten Leyes de combinacioacuten Teoria atoacutemico moleclllar foacutermllla Nomenclatllra Esteqlli01netriacutea
2- Energiacutea en las reacciones qlliacutemicas Cambio entalpico diagramas Termo quiacutemica Ene rgiacutea de mioacuten Nocioacuten de energiacutea libre
3- Estruct ura atoacutemica hechos experimentales electroacutelisis Energiacutea de io nizacioacuten Leyes de Mendeleev y Moseleacutey Clasificacioacuten Perioacutedica ele=shymentas i ones Un i ones quiacutemicas ionica covalente metaacutelica uniones intermoleculares Estructura ioacutenica y molecular
4 - Estados de agregacioacuten Equilibrio de fases Presioacuten de vapor Teoria cineacutetica Soluciones expresiones de la concentracioacuten Curva de solu shybilidad Leyes de Raoult disociacioacuten
5 - Cineacutetica quiacutemica Orden de reaccioacuten Etapa lenta mecanismo de reac shycioacuten Complejo intermedio Cataacutelisis Reaccioacuten teacutermica Reacciones en cadena Reaccioacuten fotoquiacutemica Quiacutemica de la fotografiacutea
6 - Equilibrio quiacutemico Equi librio homogeacuteneo reacciones en fase gaseosa Ley de equilibrio quiacutemico (de masas activas concentraciones) Prin cipio de Le Chatelier Equilibrio de electrolitos Acidos y basesteo riacutea de Bronsted pH Electrolitos deacutebiles y fuertes teoriacuteas modernas
7- Reaccione s redox Pilas Ecuacioacuten de Nernst Previsioacuten de reacciones Condllctividad Polarizacioacuten Corrosioacuten
8- Estudio de l es elementos y sus comp1lestos electronegatividad y poten cial ioacutenico distribllcioacuten en la natllraleza Periodicidad de propieda=shydes Geometriacuteaacute quiacutemica Hidroacutegeno Gases inertes No metales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales compuestos
9- Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos en la Cla sificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares radioactividad natllral y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicaciones de isoacutetopos marcados
QUIMICA Ir (15-16 anos de edad)
10- El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizacioacuten Orshybitales moleculares Un iones covalentes Hidrocarburos alifaacuteticos y aromaacuteticos Is omeriacuteas planas T
bull
11- Funciones orgaacutenicas Halogenllros Magnesianos Alcohol~s y fenoles tteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicuumls Esteres
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12- Derivados de aacutecidos Diaacutecidos Isomeriacuteas espaciales ci~rans oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
13- Mecanismos de reaCClon tipos de -reacciones sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten adicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas susshytituciones e~ectrofiacutelicas
14- Polialcoholes Llpidos Gluacutecidos (carbohidratos) Funciones nitrogena das Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (proteiacutenas) shy
15- Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecanismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenicas y aacutecidos nucleicos Siacutentesis clo rofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Hacromeleacuteculas -Sistemas coloidales
Todos los contenidos tanto los de Quimica 1 como los de Quiacutemi ca 11 van acompafiacuteados de una parte experimental realizada por los pro =shypios alumnos en forma individual o por grupos reducidos ademaacutes de una ashydecuada ejercitacioacuten sobre la base de problemas conceptuales y nUlTEacutericos
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COMENTARIOS A LOS BLOQUES DE TEMAS
BLOQUE 1
Sistemas materiales COmpos1c10n Leyes de combinacioacuten Teoriacutea a toacutemico-molecular fOacutermula Nomenclatura Estequiometriacutea
Comentario
Parte del conocimiento de l mundo que nos rodea y permite al alurn no llegar operacionalmente al concepto de elemento El criterio cuantita tivo se introduce al tratar composicioacuten centesimal Una breve presenta ~ cioacuten de la leyes de combinacioacuten de los e lementos y de gases permite enshyfrentar modelos de Dalton y de Avogadro ejemplo de la toma de decisioacuten entre dos t eoriacuteas por medio de los hechos experimentales
El alumno es entrenado en el c~lculo de foacutermulas sencillas a lo cual se agregan breves nociones sobre nuacutemero de valencia y nomenclatura El bloque es integrado al desembocar en la ecuacioacuten quiacutemica y el caacutelculo estequiometrico Las actividades de los alumnos incluyen trabajos experi mentales sobre separacionmiddot~s de s istemas heterogeacuteneos fraccionamiento de sistemas homogeacuteneos descomposicioacuten combinac ioacuten de e le ment os variacioshynes continuas determinaciones de peso molecular y peso atoacutemico y reacshycione s quiacutemicas
BLOQUE II
Energiacutea en las reacciones qUlmlcas Termoquiacutemica Cambio entaacutelpi co diagramas Energiacutea de unioacuten Nocioacuten de energiacutea libre -
Comentario
Present a la nocioacuten de calor corno una foma de la energiacutea percepshytible en l as reacciones quiacutemicas que son clasIficadas en exoteacutermicas y endoteacutermicas Empiacutericamente se pasa a cambio entaacutelpicc con el cual se trabaja cuantitativamente en el iexcldescubrimiento de las leyes termoquiacutemi cas o La ley de Hess permite aplicar la estequiometriacutea energeacutetica en su shyforma graacutefica de l os diagramas entaacutelpicos La nOC10n de energiacutea de unioacuten es introducida inme diatamente relacionaacutendola con la energiacutea de disociashycioacuten
Es aconsejable iniciar la tendencia predictiva de las reacciones a traveacutes de la exotermicidad de muchas reacciones espontaacuteneas y plantear sus limitaciones que seraacuten discutidas maacutes ade lante por energiacutea libre
El trabaj o expe rimental que realizaraacuten los alumnos consistiraacute en mediciones caloriacuterreacutetricas elementales usando termos o bien recipienshytes de plaacutestico poroso
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BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
- 10 shy
BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
11 shy
Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
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tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
- 13 shy
raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
- 15 shy
Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
- 16 shy
BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
2J shy
ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
JT Cxperiricntar I _ o- shy
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
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3193
I I
INTEGRANTES DE LA COMISION NACIONAL PARA LA ENSERAN7A DE LA QUWICA
Presidente
Vice-Presi dente
Se Clet ario
Pro-Secretario
Doctor A~iet Gue~no
Doctora LydJa CU ~ de T o~
Doctor Ma~o A Copeffo
Profes ora Leopotduacutell1 F~a6 FW1~e
VocAles Doctor Veraquoanei o Veufo6eu
Profesor AugU)to SaJtubbiquest
Doctor Emilio CtcltegaJUltj
Inspectora lgtJeacutelirla Razzott
Doctor Enrviq ue Imeacute~o
Doctor RobeJeto f30raquoeRb~
Profesor ReraquoltLto Juan i3~-to
- shy
ENSEflAN ZA DE LA QUI MICA EtJ EL NIVEL SrCUND ARIO
LH en sentildeanza y el ap rencH zaje de la Qu iacute mi c a iexcln (middot 1 ni ve l medio interesaD muy especialrrente a los educadores porque es i1Tpo~te r gable la ne cesidad de actua l izar s us meacutetodos y conV=ni dos pi1rn f1()n~shyder adecuadamentp a los requerimientos cien tiacutefico-tecn oloacute gl C() de T1ues
trq eacutepoca en est e aacuterea como ocurre con las otras cienci a -pe r i menta les shy
El proyecto que aquiacute se presenta contoacute con los anteceshydentes que siguen
1- Los cursos de verano organizados por el Consejo Nacional de Inves shytigaciones Cientiacuteficas y Teacutecnicas en 1961 (Mendoza) 1962 (Salta) 1965 (Salta) 1967 (Cosquiacuten) y 1968 (Bahiacutea Blanca) Cursos breves en Paranaacute Santiqgo del Estero Coacuterdoba en 1965 Curso Regiona l Latinoamericano en 1969 ( Buenos Aires) organizado por Secre1aria de Educacioacuten IlEC y OEA
2- Las conclusiones de la Conferencia Interameri cana sobre Ensentildeanza de la Quiacutemica realizada en Buenos Aires (junio 1965) con e l a uspi shycio de OEA donde Se inte rcambiaron ideas con l os delegados de los paises americanos y representantes de los proyectos CHEM CBA NUFFIELD y otros europeos
3- Las opiniones de los concurrentes a d ichos cursos de los docentes de los cursos de ingresos a la Unive r s idad y los res ultados de las evaluaciones realizadas
4- El entus iasmo y motivacioacuten que provoca en los aluITnos l a ensentildeanza actualizada con buen nive l conceptual y experimental as iacute como el contacto con la realidad cientiacutefica y tecnoloacutegica
5 - Los resu l tados del Primer Simposio Nacional de Enseiiexclanza de l a s Ciencias (Coacuterdoba 1968) donde f ue ron a probados los objetivos coshymunes de la ensenanza de las ciencias los ob jetivos especlficos de la quiacutemica y las reco~ndaciones que han servido de base a este proye cto
OBJETIVOS GENERALES
Les objetivos generales adoptados s on en l9sumen los que aprltlboacute EL PRIMER SIMPOSI O NACIONAL SOBRE LA ENSEllANZA DE LAS cnIJshyCIAS (Coacuterdoba 1968) para la enseflanza de las ciencias e xpe rimentale s (Biologiacutea Fiacutesica y Qu iacutemica)
1- Desarrollar la capacidad de observacioacuten metoacutedica y refl exiva y la habilidad p ara la medicioacuten descripcioacuten e interpretacioacuten di~ los da
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tos y conclusiones
2- Predisponer para la ordenacioacuten sistemaacutetica de los datos y para la buacutes queda de regularidades de modo que faciliten la formulacioacuten de propo siciones de valor maacutes general
3- Habilitar gradualrrente para la organizacioacuten del trabajo propio en la experiroontacioacuten cientiacutefica para que el estudiante pueda ir p~scin shydiendo de la guia del docente shy
4- Habituar a la criacutetica de los meacutetodos empleados y a la contrastacioacuten de los resultados obteoidos con las hipoacutetesis adelantadas por el estu
bullbull gt ~diante
5 - Desarrollar la habilidad p ara la presentacioacuten estadiacutestica de los da shytos con exactitud y precisioacuten
6 - Desarrollar la capacidad para el anaacutelisis - de los datos experirrental~s y la generalizacioacuten df~ l os resultados obtenidos
7 - Desarrollar habilidad en el tratamiento de los errores experirrentales
8 - Desarrollar habilidad para la descripcioacuten verbal y graacutefica de los heshychos y objetos observados
9 - Favorecer la conviccioacuten de que l as afirmaciones cientiacuteficas pueden ser refutadas por nuevos hechos y evidencias
10 - Ejercita r l a habilidad manual
ODJETIVOS PARTICULARES DE LA ENSENtildeANZA DE LA QUI MICA
1 - Lograr la comprensJon de las teoriacuteas actuale~ acerca de la composi shycioacuten estructura y transformacione s de la materia y de la evolucioacuten histoacuterica de esas teoriacuteas
2 - Desarrollar la capacidad para interpretar hechos concretos de la vida diaria y de la tecnoloriacutea moderna que impliquen fenoacuterren os y procesos quiacutemicos
3 - Favorecer la comprensioacuten de la incidencia de los procesos qUlmicos en los dist i nt os campos de la actividad humana
A los objet1 vos particulares lue acaban de enunciarse ~ de -middot ben agrerarse los que a continuacioacuten se pxpresan que se refieren -maacutes es~ peciacutef i canente a l presente royecto
l - Hejorar e l prooeso en s e fanza~aprendizaje de la Quiacutemica tanto cualitashytiva como cuantitativamente
11- Integrar e l acervo cult ural de los alurmos pn su calidad de futuros
_ 1 shy
ciudrJ danos con los c onoci mi ent os de quiacutemi c lt1 qUf riexcle daJ~ -f le~ uacute t- j l~~ para su de se mp e ntildeo e n u lt e r i ore s 1cti vid il drs
III- Pr-oporcionar a los a l unnos una prepar a c i oacuten baacutesiC iexcll q ue l fiexcl S rer-it - a fron tar con eacute xit o los est udies lLTlive rs itarios qu~ I(0lri~rPn laquo()n nc i shymient as q uiacutemicos
ESQUEMA INTEGRAL
FO rll1acj oacuten en Pr imari a y Se cun daria
La Comi sioacuten Ases ora de Quiacutemi ca h a prop uesto un J l ) 1111 ( gra l r arct la ensentildean z a de e s t a asignatura e n les n j ve les primntilderj o y e Clm middotmiddot
rhri Q del Sistema Ed ucati vo Ar gentino Los Directores r1p l Curso h an e 1abomiddotshyr ado tm a amp l iacioacuten de dicha pr1opues ta que pas a mos a descr ibir sucin tti rrgt(gtn t e
Ni ve l primario (5-1 2 antildeos de e dad)
Los temas cent rales del conte nido en que existe coi nciden shycia casi ge neral s on
a ) Al RE
b ) ENE RGIA
c) AGUA
d ) S UELO
que s eraacuten trat a dos tomando como ptmto de referencia al ser humano e n iacutenter aCClon con su ambiente Paralelamente se desarr ollara una apli cacioacuten gr~ dual y continuada del retado cientiacutefi co coo l as siguientes etagta3 como guiacutea tentati va que pueden ser modificadas cuando la experie n cia lo acons~ je
1 OBSERVAR V FORMULAR HIPOTES I S
1I MEDIR VI FORMULAR MODEL OS
III INTE RPRETAR VII PREDE CIR
1 V COMUNI CAR VII I EXPE RI MENT AR
Se estaacute programan do la a cti viclad de los alumnos para entreshy
- 5 shy
lazar los contenidos y las et apas de l proceso eOlmciado
Nivel Secun dari o (12-1 8 antildeos de e da d)
ler antildeo - Laborat orio - Tal ler - Bib liote ca 3 horas por semana en el tur no cootrari o al que el aluTll10 concur re Actividad experi mental y tecnoloacutegi ca i ntegrada (Fiacutesica Quiacutemica Biol ogiacutea) cm aplica cioacuten del JOOtodo ci entiacutefico Ternas de Quiacutemica Met a lurgia Siliacute catos industri a les cidos y bases El ectrmiddotoacutelisis Pi las Desti=shyl acioacuten de la madera Tentildeido Cueros Alimentos
2do antildeo - Programa experimental i ntroduct orio adaptado sobre temas de Bloques l II Y IV3 horas po s emana en e l ccntratumo El ashylunno inicia el curso Fiacutesica l
3er afio - Continuacutea un programa introductorio s obre l os ternas materia y energiacutea propiedad y cambio Tambieacuten cmti n uacutea Fiacutesica II
4to afio - El alunno inicia el curso Quiacutemica I y ccnt i nuacutea Fiacutesica III (elec tricidad y magnetismo incluiacutedo al c omienz o o en Fiacutesica II)
5to antildeo - Quiacutemica II
5to antildeo- Bio-Quiacutemica-Fiacutesica
Durante todas l as etap as de est e Plan s e tendraacute corno centro de confluencia la metodol og1a de l a Cienci a y la preparacioacuten para la creashytividad cientiacutefi ca y tecnoloacutegica
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BLOQUE S DE TE MAS
QUIMICA 1 (14-15 antildeos de edad)
1- Sistemas mate riale s composicioacuten Leyes de combinacioacuten Teoria atoacutemico moleclllar foacutermllla Nomenclatllra Esteqlli01netriacutea
2- Energiacutea en las reacciones qlliacutemicas Cambio entalpico diagramas Termo quiacutemica Ene rgiacutea de mioacuten Nocioacuten de energiacutea libre
3- Estruct ura atoacutemica hechos experimentales electroacutelisis Energiacutea de io nizacioacuten Leyes de Mendeleev y Moseleacutey Clasificacioacuten Perioacutedica ele=shymentas i ones Un i ones quiacutemicas ionica covalente metaacutelica uniones intermoleculares Estructura ioacutenica y molecular
4 - Estados de agregacioacuten Equilibrio de fases Presioacuten de vapor Teoria cineacutetica Soluciones expresiones de la concentracioacuten Curva de solu shybilidad Leyes de Raoult disociacioacuten
5 - Cineacutetica quiacutemica Orden de reaccioacuten Etapa lenta mecanismo de reac shycioacuten Complejo intermedio Cataacutelisis Reaccioacuten teacutermica Reacciones en cadena Reaccioacuten fotoquiacutemica Quiacutemica de la fotografiacutea
6 - Equilibrio quiacutemico Equi librio homogeacuteneo reacciones en fase gaseosa Ley de equilibrio quiacutemico (de masas activas concentraciones) Prin cipio de Le Chatelier Equilibrio de electrolitos Acidos y basesteo riacutea de Bronsted pH Electrolitos deacutebiles y fuertes teoriacuteas modernas
7- Reaccione s redox Pilas Ecuacioacuten de Nernst Previsioacuten de reacciones Condllctividad Polarizacioacuten Corrosioacuten
8- Estudio de l es elementos y sus comp1lestos electronegatividad y poten cial ioacutenico distribllcioacuten en la natllraleza Periodicidad de propieda=shydes Geometriacuteaacute quiacutemica Hidroacutegeno Gases inertes No metales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales compuestos
9- Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos en la Cla sificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares radioactividad natllral y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicaciones de isoacutetopos marcados
QUIMICA Ir (15-16 anos de edad)
10- El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizacioacuten Orshybitales moleculares Un iones covalentes Hidrocarburos alifaacuteticos y aromaacuteticos Is omeriacuteas planas T
bull
11- Funciones orgaacutenicas Halogenllros Magnesianos Alcohol~s y fenoles tteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicuumls Esteres
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12- Derivados de aacutecidos Diaacutecidos Isomeriacuteas espaciales ci~rans oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
13- Mecanismos de reaCClon tipos de -reacciones sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten adicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas susshytituciones e~ectrofiacutelicas
14- Polialcoholes Llpidos Gluacutecidos (carbohidratos) Funciones nitrogena das Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (proteiacutenas) shy
15- Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecanismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenicas y aacutecidos nucleicos Siacutentesis clo rofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Hacromeleacuteculas -Sistemas coloidales
Todos los contenidos tanto los de Quimica 1 como los de Quiacutemi ca 11 van acompafiacuteados de una parte experimental realizada por los pro =shypios alumnos en forma individual o por grupos reducidos ademaacutes de una ashydecuada ejercitacioacuten sobre la base de problemas conceptuales y nUlTEacutericos
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COMENTARIOS A LOS BLOQUES DE TEMAS
BLOQUE 1
Sistemas materiales COmpos1c10n Leyes de combinacioacuten Teoriacutea a toacutemico-molecular fOacutermula Nomenclatura Estequiometriacutea
Comentario
Parte del conocimiento de l mundo que nos rodea y permite al alurn no llegar operacionalmente al concepto de elemento El criterio cuantita tivo se introduce al tratar composicioacuten centesimal Una breve presenta ~ cioacuten de la leyes de combinacioacuten de los e lementos y de gases permite enshyfrentar modelos de Dalton y de Avogadro ejemplo de la toma de decisioacuten entre dos t eoriacuteas por medio de los hechos experimentales
El alumno es entrenado en el c~lculo de foacutermulas sencillas a lo cual se agregan breves nociones sobre nuacutemero de valencia y nomenclatura El bloque es integrado al desembocar en la ecuacioacuten quiacutemica y el caacutelculo estequiometrico Las actividades de los alumnos incluyen trabajos experi mentales sobre separacionmiddot~s de s istemas heterogeacuteneos fraccionamiento de sistemas homogeacuteneos descomposicioacuten combinac ioacuten de e le ment os variacioshynes continuas determinaciones de peso molecular y peso atoacutemico y reacshycione s quiacutemicas
BLOQUE II
Energiacutea en las reacciones qUlmlcas Termoquiacutemica Cambio entaacutelpi co diagramas Energiacutea de unioacuten Nocioacuten de energiacutea libre -
Comentario
Present a la nocioacuten de calor corno una foma de la energiacutea percepshytible en l as reacciones quiacutemicas que son clasIficadas en exoteacutermicas y endoteacutermicas Empiacutericamente se pasa a cambio entaacutelpicc con el cual se trabaja cuantitativamente en el iexcldescubrimiento de las leyes termoquiacutemi cas o La ley de Hess permite aplicar la estequiometriacutea energeacutetica en su shyforma graacutefica de l os diagramas entaacutelpicos La nOC10n de energiacutea de unioacuten es introducida inme diatamente relacionaacutendola con la energiacutea de disociashycioacuten
Es aconsejable iniciar la tendencia predictiva de las reacciones a traveacutes de la exotermicidad de muchas reacciones espontaacuteneas y plantear sus limitaciones que seraacuten discutidas maacutes ade lante por energiacutea libre
El trabaj o expe rimental que realizaraacuten los alumnos consistiraacute en mediciones caloriacuterreacutetricas elementales usando termos o bien recipienshytes de plaacutestico poroso
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BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
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BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
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Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
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tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
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raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
- 15 shy
Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
- 16 shy
BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
v
VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
JT Cxperiricntar I _ o- shy
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
ForT1u lar h i R~oacute~t~e~slimiddotsordf - ~------------
f Disentildeqr eXD~rlT1~ ft os
- fiacutes i camen te t- e s tadstiacute camente
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ENSEflAN ZA DE LA QUI MICA EtJ EL NIVEL SrCUND ARIO
LH en sentildeanza y el ap rencH zaje de la Qu iacute mi c a iexcln (middot 1 ni ve l medio interesaD muy especialrrente a los educadores porque es i1Tpo~te r gable la ne cesidad de actua l izar s us meacutetodos y conV=ni dos pi1rn f1()n~shyder adecuadamentp a los requerimientos cien tiacutefico-tecn oloacute gl C() de T1ues
trq eacutepoca en est e aacuterea como ocurre con las otras cienci a -pe r i menta les shy
El proyecto que aquiacute se presenta contoacute con los anteceshydentes que siguen
1- Los cursos de verano organizados por el Consejo Nacional de Inves shytigaciones Cientiacuteficas y Teacutecnicas en 1961 (Mendoza) 1962 (Salta) 1965 (Salta) 1967 (Cosquiacuten) y 1968 (Bahiacutea Blanca) Cursos breves en Paranaacute Santiqgo del Estero Coacuterdoba en 1965 Curso Regiona l Latinoamericano en 1969 ( Buenos Aires) organizado por Secre1aria de Educacioacuten IlEC y OEA
2- Las conclusiones de la Conferencia Interameri cana sobre Ensentildeanza de la Quiacutemica realizada en Buenos Aires (junio 1965) con e l a uspi shycio de OEA donde Se inte rcambiaron ideas con l os delegados de los paises americanos y representantes de los proyectos CHEM CBA NUFFIELD y otros europeos
3- Las opiniones de los concurrentes a d ichos cursos de los docentes de los cursos de ingresos a la Unive r s idad y los res ultados de las evaluaciones realizadas
4- El entus iasmo y motivacioacuten que provoca en los aluITnos l a ensentildeanza actualizada con buen nive l conceptual y experimental as iacute como el contacto con la realidad cientiacutefica y tecnoloacutegica
5 - Los resu l tados del Primer Simposio Nacional de Enseiiexclanza de l a s Ciencias (Coacuterdoba 1968) donde f ue ron a probados los objetivos coshymunes de la ensenanza de las ciencias los ob jetivos especlficos de la quiacutemica y las reco~ndaciones que han servido de base a este proye cto
OBJETIVOS GENERALES
Les objetivos generales adoptados s on en l9sumen los que aprltlboacute EL PRIMER SIMPOSI O NACIONAL SOBRE LA ENSEllANZA DE LAS cnIJshyCIAS (Coacuterdoba 1968) para la enseflanza de las ciencias e xpe rimentale s (Biologiacutea Fiacutesica y Qu iacutemica)
1- Desarrollar la capacidad de observacioacuten metoacutedica y refl exiva y la habilidad p ara la medicioacuten descripcioacuten e interpretacioacuten di~ los da
- 3 shy
tos y conclusiones
2- Predisponer para la ordenacioacuten sistemaacutetica de los datos y para la buacutes queda de regularidades de modo que faciliten la formulacioacuten de propo siciones de valor maacutes general
3- Habilitar gradualrrente para la organizacioacuten del trabajo propio en la experiroontacioacuten cientiacutefica para que el estudiante pueda ir p~scin shydiendo de la guia del docente shy
4- Habituar a la criacutetica de los meacutetodos empleados y a la contrastacioacuten de los resultados obteoidos con las hipoacutetesis adelantadas por el estu
bullbull gt ~diante
5 - Desarrollar la habilidad p ara la presentacioacuten estadiacutestica de los da shytos con exactitud y precisioacuten
6 - Desarrollar la capacidad para el anaacutelisis - de los datos experirrental~s y la generalizacioacuten df~ l os resultados obtenidos
7 - Desarrollar habilidad en el tratamiento de los errores experirrentales
8 - Desarrollar habilidad para la descripcioacuten verbal y graacutefica de los heshychos y objetos observados
9 - Favorecer la conviccioacuten de que l as afirmaciones cientiacuteficas pueden ser refutadas por nuevos hechos y evidencias
10 - Ejercita r l a habilidad manual
ODJETIVOS PARTICULARES DE LA ENSENtildeANZA DE LA QUI MICA
1 - Lograr la comprensJon de las teoriacuteas actuale~ acerca de la composi shycioacuten estructura y transformacione s de la materia y de la evolucioacuten histoacuterica de esas teoriacuteas
2 - Desarrollar la capacidad para interpretar hechos concretos de la vida diaria y de la tecnoloriacutea moderna que impliquen fenoacuterren os y procesos quiacutemicos
3 - Favorecer la comprensioacuten de la incidencia de los procesos qUlmicos en los dist i nt os campos de la actividad humana
A los objet1 vos particulares lue acaban de enunciarse ~ de -middot ben agrerarse los que a continuacioacuten se pxpresan que se refieren -maacutes es~ peciacutef i canente a l presente royecto
l - Hejorar e l prooeso en s e fanza~aprendizaje de la Quiacutemica tanto cualitashytiva como cuantitativamente
11- Integrar e l acervo cult ural de los alurmos pn su calidad de futuros
_ 1 shy
ciudrJ danos con los c onoci mi ent os de quiacutemi c lt1 qUf riexcle daJ~ -f le~ uacute t- j l~~ para su de se mp e ntildeo e n u lt e r i ore s 1cti vid il drs
III- Pr-oporcionar a los a l unnos una prepar a c i oacuten baacutesiC iexcll q ue l fiexcl S rer-it - a fron tar con eacute xit o los est udies lLTlive rs itarios qu~ I(0lri~rPn laquo()n nc i shymient as q uiacutemicos
ESQUEMA INTEGRAL
FO rll1acj oacuten en Pr imari a y Se cun daria
La Comi sioacuten Ases ora de Quiacutemi ca h a prop uesto un J l ) 1111 ( gra l r arct la ensentildean z a de e s t a asignatura e n les n j ve les primntilderj o y e Clm middotmiddot
rhri Q del Sistema Ed ucati vo Ar gentino Los Directores r1p l Curso h an e 1abomiddotshyr ado tm a amp l iacioacuten de dicha pr1opues ta que pas a mos a descr ibir sucin tti rrgt(gtn t e
Ni ve l primario (5-1 2 antildeos de e dad)
Los temas cent rales del conte nido en que existe coi nciden shycia casi ge neral s on
a ) Al RE
b ) ENE RGIA
c) AGUA
d ) S UELO
que s eraacuten trat a dos tomando como ptmto de referencia al ser humano e n iacutenter aCClon con su ambiente Paralelamente se desarr ollara una apli cacioacuten gr~ dual y continuada del retado cientiacutefi co coo l as siguientes etagta3 como guiacutea tentati va que pueden ser modificadas cuando la experie n cia lo acons~ je
1 OBSERVAR V FORMULAR HIPOTES I S
1I MEDIR VI FORMULAR MODEL OS
III INTE RPRETAR VII PREDE CIR
1 V COMUNI CAR VII I EXPE RI MENT AR
Se estaacute programan do la a cti viclad de los alumnos para entreshy
- 5 shy
lazar los contenidos y las et apas de l proceso eOlmciado
Nivel Secun dari o (12-1 8 antildeos de e da d)
ler antildeo - Laborat orio - Tal ler - Bib liote ca 3 horas por semana en el tur no cootrari o al que el aluTll10 concur re Actividad experi mental y tecnoloacutegi ca i ntegrada (Fiacutesica Quiacutemica Biol ogiacutea) cm aplica cioacuten del JOOtodo ci entiacutefico Ternas de Quiacutemica Met a lurgia Siliacute catos industri a les cidos y bases El ectrmiddotoacutelisis Pi las Desti=shyl acioacuten de la madera Tentildeido Cueros Alimentos
2do antildeo - Programa experimental i ntroduct orio adaptado sobre temas de Bloques l II Y IV3 horas po s emana en e l ccntratumo El ashylunno inicia el curso Fiacutesica l
3er afio - Continuacutea un programa introductorio s obre l os ternas materia y energiacutea propiedad y cambio Tambieacuten cmti n uacutea Fiacutesica II
4to afio - El alunno inicia el curso Quiacutemica I y ccnt i nuacutea Fiacutesica III (elec tricidad y magnetismo incluiacutedo al c omienz o o en Fiacutesica II)
5to antildeo - Quiacutemica II
5to antildeo- Bio-Quiacutemica-Fiacutesica
Durante todas l as etap as de est e Plan s e tendraacute corno centro de confluencia la metodol og1a de l a Cienci a y la preparacioacuten para la creashytividad cientiacutefi ca y tecnoloacutegica
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BLOQUE S DE TE MAS
QUIMICA 1 (14-15 antildeos de edad)
1- Sistemas mate riale s composicioacuten Leyes de combinacioacuten Teoria atoacutemico moleclllar foacutermllla Nomenclatllra Esteqlli01netriacutea
2- Energiacutea en las reacciones qlliacutemicas Cambio entalpico diagramas Termo quiacutemica Ene rgiacutea de mioacuten Nocioacuten de energiacutea libre
3- Estruct ura atoacutemica hechos experimentales electroacutelisis Energiacutea de io nizacioacuten Leyes de Mendeleev y Moseleacutey Clasificacioacuten Perioacutedica ele=shymentas i ones Un i ones quiacutemicas ionica covalente metaacutelica uniones intermoleculares Estructura ioacutenica y molecular
4 - Estados de agregacioacuten Equilibrio de fases Presioacuten de vapor Teoria cineacutetica Soluciones expresiones de la concentracioacuten Curva de solu shybilidad Leyes de Raoult disociacioacuten
5 - Cineacutetica quiacutemica Orden de reaccioacuten Etapa lenta mecanismo de reac shycioacuten Complejo intermedio Cataacutelisis Reaccioacuten teacutermica Reacciones en cadena Reaccioacuten fotoquiacutemica Quiacutemica de la fotografiacutea
6 - Equilibrio quiacutemico Equi librio homogeacuteneo reacciones en fase gaseosa Ley de equilibrio quiacutemico (de masas activas concentraciones) Prin cipio de Le Chatelier Equilibrio de electrolitos Acidos y basesteo riacutea de Bronsted pH Electrolitos deacutebiles y fuertes teoriacuteas modernas
7- Reaccione s redox Pilas Ecuacioacuten de Nernst Previsioacuten de reacciones Condllctividad Polarizacioacuten Corrosioacuten
8- Estudio de l es elementos y sus comp1lestos electronegatividad y poten cial ioacutenico distribllcioacuten en la natllraleza Periodicidad de propieda=shydes Geometriacuteaacute quiacutemica Hidroacutegeno Gases inertes No metales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales compuestos
9- Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos en la Cla sificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares radioactividad natllral y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicaciones de isoacutetopos marcados
QUIMICA Ir (15-16 anos de edad)
10- El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizacioacuten Orshybitales moleculares Un iones covalentes Hidrocarburos alifaacuteticos y aromaacuteticos Is omeriacuteas planas T
bull
11- Funciones orgaacutenicas Halogenllros Magnesianos Alcohol~s y fenoles tteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicuumls Esteres
- 7 shy
12- Derivados de aacutecidos Diaacutecidos Isomeriacuteas espaciales ci~rans oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
13- Mecanismos de reaCClon tipos de -reacciones sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten adicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas susshytituciones e~ectrofiacutelicas
14- Polialcoholes Llpidos Gluacutecidos (carbohidratos) Funciones nitrogena das Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (proteiacutenas) shy
15- Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecanismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenicas y aacutecidos nucleicos Siacutentesis clo rofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Hacromeleacuteculas -Sistemas coloidales
Todos los contenidos tanto los de Quimica 1 como los de Quiacutemi ca 11 van acompafiacuteados de una parte experimental realizada por los pro =shypios alumnos en forma individual o por grupos reducidos ademaacutes de una ashydecuada ejercitacioacuten sobre la base de problemas conceptuales y nUlTEacutericos
- 8 shy
COMENTARIOS A LOS BLOQUES DE TEMAS
BLOQUE 1
Sistemas materiales COmpos1c10n Leyes de combinacioacuten Teoriacutea a toacutemico-molecular fOacutermula Nomenclatura Estequiometriacutea
Comentario
Parte del conocimiento de l mundo que nos rodea y permite al alurn no llegar operacionalmente al concepto de elemento El criterio cuantita tivo se introduce al tratar composicioacuten centesimal Una breve presenta ~ cioacuten de la leyes de combinacioacuten de los e lementos y de gases permite enshyfrentar modelos de Dalton y de Avogadro ejemplo de la toma de decisioacuten entre dos t eoriacuteas por medio de los hechos experimentales
El alumno es entrenado en el c~lculo de foacutermulas sencillas a lo cual se agregan breves nociones sobre nuacutemero de valencia y nomenclatura El bloque es integrado al desembocar en la ecuacioacuten quiacutemica y el caacutelculo estequiometrico Las actividades de los alumnos incluyen trabajos experi mentales sobre separacionmiddot~s de s istemas heterogeacuteneos fraccionamiento de sistemas homogeacuteneos descomposicioacuten combinac ioacuten de e le ment os variacioshynes continuas determinaciones de peso molecular y peso atoacutemico y reacshycione s quiacutemicas
BLOQUE II
Energiacutea en las reacciones qUlmlcas Termoquiacutemica Cambio entaacutelpi co diagramas Energiacutea de unioacuten Nocioacuten de energiacutea libre -
Comentario
Present a la nocioacuten de calor corno una foma de la energiacutea percepshytible en l as reacciones quiacutemicas que son clasIficadas en exoteacutermicas y endoteacutermicas Empiacutericamente se pasa a cambio entaacutelpicc con el cual se trabaja cuantitativamente en el iexcldescubrimiento de las leyes termoquiacutemi cas o La ley de Hess permite aplicar la estequiometriacutea energeacutetica en su shyforma graacutefica de l os diagramas entaacutelpicos La nOC10n de energiacutea de unioacuten es introducida inme diatamente relacionaacutendola con la energiacutea de disociashycioacuten
Es aconsejable iniciar la tendencia predictiva de las reacciones a traveacutes de la exotermicidad de muchas reacciones espontaacuteneas y plantear sus limitaciones que seraacuten discutidas maacutes ade lante por energiacutea libre
El trabaj o expe rimental que realizaraacuten los alumnos consistiraacute en mediciones caloriacuterreacutetricas elementales usando termos o bien recipienshytes de plaacutestico poroso
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BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
- 10 shy
BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
11 shy
Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
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tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
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raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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VIII
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I I
tos y conclusiones
2- Predisponer para la ordenacioacuten sistemaacutetica de los datos y para la buacutes queda de regularidades de modo que faciliten la formulacioacuten de propo siciones de valor maacutes general
3- Habilitar gradualrrente para la organizacioacuten del trabajo propio en la experiroontacioacuten cientiacutefica para que el estudiante pueda ir p~scin shydiendo de la guia del docente shy
4- Habituar a la criacutetica de los meacutetodos empleados y a la contrastacioacuten de los resultados obteoidos con las hipoacutetesis adelantadas por el estu
bullbull gt ~diante
5 - Desarrollar la habilidad p ara la presentacioacuten estadiacutestica de los da shytos con exactitud y precisioacuten
6 - Desarrollar la capacidad para el anaacutelisis - de los datos experirrental~s y la generalizacioacuten df~ l os resultados obtenidos
7 - Desarrollar habilidad en el tratamiento de los errores experirrentales
8 - Desarrollar habilidad para la descripcioacuten verbal y graacutefica de los heshychos y objetos observados
9 - Favorecer la conviccioacuten de que l as afirmaciones cientiacuteficas pueden ser refutadas por nuevos hechos y evidencias
10 - Ejercita r l a habilidad manual
ODJETIVOS PARTICULARES DE LA ENSENtildeANZA DE LA QUI MICA
1 - Lograr la comprensJon de las teoriacuteas actuale~ acerca de la composi shycioacuten estructura y transformacione s de la materia y de la evolucioacuten histoacuterica de esas teoriacuteas
2 - Desarrollar la capacidad para interpretar hechos concretos de la vida diaria y de la tecnoloriacutea moderna que impliquen fenoacuterren os y procesos quiacutemicos
3 - Favorecer la comprensioacuten de la incidencia de los procesos qUlmicos en los dist i nt os campos de la actividad humana
A los objet1 vos particulares lue acaban de enunciarse ~ de -middot ben agrerarse los que a continuacioacuten se pxpresan que se refieren -maacutes es~ peciacutef i canente a l presente royecto
l - Hejorar e l prooeso en s e fanza~aprendizaje de la Quiacutemica tanto cualitashytiva como cuantitativamente
11- Integrar e l acervo cult ural de los alurmos pn su calidad de futuros
_ 1 shy
ciudrJ danos con los c onoci mi ent os de quiacutemi c lt1 qUf riexcle daJ~ -f le~ uacute t- j l~~ para su de se mp e ntildeo e n u lt e r i ore s 1cti vid il drs
III- Pr-oporcionar a los a l unnos una prepar a c i oacuten baacutesiC iexcll q ue l fiexcl S rer-it - a fron tar con eacute xit o los est udies lLTlive rs itarios qu~ I(0lri~rPn laquo()n nc i shymient as q uiacutemicos
ESQUEMA INTEGRAL
FO rll1acj oacuten en Pr imari a y Se cun daria
La Comi sioacuten Ases ora de Quiacutemi ca h a prop uesto un J l ) 1111 ( gra l r arct la ensentildean z a de e s t a asignatura e n les n j ve les primntilderj o y e Clm middotmiddot
rhri Q del Sistema Ed ucati vo Ar gentino Los Directores r1p l Curso h an e 1abomiddotshyr ado tm a amp l iacioacuten de dicha pr1opues ta que pas a mos a descr ibir sucin tti rrgt(gtn t e
Ni ve l primario (5-1 2 antildeos de e dad)
Los temas cent rales del conte nido en que existe coi nciden shycia casi ge neral s on
a ) Al RE
b ) ENE RGIA
c) AGUA
d ) S UELO
que s eraacuten trat a dos tomando como ptmto de referencia al ser humano e n iacutenter aCClon con su ambiente Paralelamente se desarr ollara una apli cacioacuten gr~ dual y continuada del retado cientiacutefi co coo l as siguientes etagta3 como guiacutea tentati va que pueden ser modificadas cuando la experie n cia lo acons~ je
1 OBSERVAR V FORMULAR HIPOTES I S
1I MEDIR VI FORMULAR MODEL OS
III INTE RPRETAR VII PREDE CIR
1 V COMUNI CAR VII I EXPE RI MENT AR
Se estaacute programan do la a cti viclad de los alumnos para entreshy
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lazar los contenidos y las et apas de l proceso eOlmciado
Nivel Secun dari o (12-1 8 antildeos de e da d)
ler antildeo - Laborat orio - Tal ler - Bib liote ca 3 horas por semana en el tur no cootrari o al que el aluTll10 concur re Actividad experi mental y tecnoloacutegi ca i ntegrada (Fiacutesica Quiacutemica Biol ogiacutea) cm aplica cioacuten del JOOtodo ci entiacutefico Ternas de Quiacutemica Met a lurgia Siliacute catos industri a les cidos y bases El ectrmiddotoacutelisis Pi las Desti=shyl acioacuten de la madera Tentildeido Cueros Alimentos
2do antildeo - Programa experimental i ntroduct orio adaptado sobre temas de Bloques l II Y IV3 horas po s emana en e l ccntratumo El ashylunno inicia el curso Fiacutesica l
3er afio - Continuacutea un programa introductorio s obre l os ternas materia y energiacutea propiedad y cambio Tambieacuten cmti n uacutea Fiacutesica II
4to afio - El alunno inicia el curso Quiacutemica I y ccnt i nuacutea Fiacutesica III (elec tricidad y magnetismo incluiacutedo al c omienz o o en Fiacutesica II)
5to antildeo - Quiacutemica II
5to antildeo- Bio-Quiacutemica-Fiacutesica
Durante todas l as etap as de est e Plan s e tendraacute corno centro de confluencia la metodol og1a de l a Cienci a y la preparacioacuten para la creashytividad cientiacutefi ca y tecnoloacutegica
-~
BLOQUE S DE TE MAS
QUIMICA 1 (14-15 antildeos de edad)
1- Sistemas mate riale s composicioacuten Leyes de combinacioacuten Teoria atoacutemico moleclllar foacutermllla Nomenclatllra Esteqlli01netriacutea
2- Energiacutea en las reacciones qlliacutemicas Cambio entalpico diagramas Termo quiacutemica Ene rgiacutea de mioacuten Nocioacuten de energiacutea libre
3- Estruct ura atoacutemica hechos experimentales electroacutelisis Energiacutea de io nizacioacuten Leyes de Mendeleev y Moseleacutey Clasificacioacuten Perioacutedica ele=shymentas i ones Un i ones quiacutemicas ionica covalente metaacutelica uniones intermoleculares Estructura ioacutenica y molecular
4 - Estados de agregacioacuten Equilibrio de fases Presioacuten de vapor Teoria cineacutetica Soluciones expresiones de la concentracioacuten Curva de solu shybilidad Leyes de Raoult disociacioacuten
5 - Cineacutetica quiacutemica Orden de reaccioacuten Etapa lenta mecanismo de reac shycioacuten Complejo intermedio Cataacutelisis Reaccioacuten teacutermica Reacciones en cadena Reaccioacuten fotoquiacutemica Quiacutemica de la fotografiacutea
6 - Equilibrio quiacutemico Equi librio homogeacuteneo reacciones en fase gaseosa Ley de equilibrio quiacutemico (de masas activas concentraciones) Prin cipio de Le Chatelier Equilibrio de electrolitos Acidos y basesteo riacutea de Bronsted pH Electrolitos deacutebiles y fuertes teoriacuteas modernas
7- Reaccione s redox Pilas Ecuacioacuten de Nernst Previsioacuten de reacciones Condllctividad Polarizacioacuten Corrosioacuten
8- Estudio de l es elementos y sus comp1lestos electronegatividad y poten cial ioacutenico distribllcioacuten en la natllraleza Periodicidad de propieda=shydes Geometriacuteaacute quiacutemica Hidroacutegeno Gases inertes No metales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales compuestos
9- Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos en la Cla sificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares radioactividad natllral y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicaciones de isoacutetopos marcados
QUIMICA Ir (15-16 anos de edad)
10- El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizacioacuten Orshybitales moleculares Un iones covalentes Hidrocarburos alifaacuteticos y aromaacuteticos Is omeriacuteas planas T
bull
11- Funciones orgaacutenicas Halogenllros Magnesianos Alcohol~s y fenoles tteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicuumls Esteres
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12- Derivados de aacutecidos Diaacutecidos Isomeriacuteas espaciales ci~rans oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
13- Mecanismos de reaCClon tipos de -reacciones sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten adicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas susshytituciones e~ectrofiacutelicas
14- Polialcoholes Llpidos Gluacutecidos (carbohidratos) Funciones nitrogena das Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (proteiacutenas) shy
15- Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecanismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenicas y aacutecidos nucleicos Siacutentesis clo rofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Hacromeleacuteculas -Sistemas coloidales
Todos los contenidos tanto los de Quimica 1 como los de Quiacutemi ca 11 van acompafiacuteados de una parte experimental realizada por los pro =shypios alumnos en forma individual o por grupos reducidos ademaacutes de una ashydecuada ejercitacioacuten sobre la base de problemas conceptuales y nUlTEacutericos
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COMENTARIOS A LOS BLOQUES DE TEMAS
BLOQUE 1
Sistemas materiales COmpos1c10n Leyes de combinacioacuten Teoriacutea a toacutemico-molecular fOacutermula Nomenclatura Estequiometriacutea
Comentario
Parte del conocimiento de l mundo que nos rodea y permite al alurn no llegar operacionalmente al concepto de elemento El criterio cuantita tivo se introduce al tratar composicioacuten centesimal Una breve presenta ~ cioacuten de la leyes de combinacioacuten de los e lementos y de gases permite enshyfrentar modelos de Dalton y de Avogadro ejemplo de la toma de decisioacuten entre dos t eoriacuteas por medio de los hechos experimentales
El alumno es entrenado en el c~lculo de foacutermulas sencillas a lo cual se agregan breves nociones sobre nuacutemero de valencia y nomenclatura El bloque es integrado al desembocar en la ecuacioacuten quiacutemica y el caacutelculo estequiometrico Las actividades de los alumnos incluyen trabajos experi mentales sobre separacionmiddot~s de s istemas heterogeacuteneos fraccionamiento de sistemas homogeacuteneos descomposicioacuten combinac ioacuten de e le ment os variacioshynes continuas determinaciones de peso molecular y peso atoacutemico y reacshycione s quiacutemicas
BLOQUE II
Energiacutea en las reacciones qUlmlcas Termoquiacutemica Cambio entaacutelpi co diagramas Energiacutea de unioacuten Nocioacuten de energiacutea libre -
Comentario
Present a la nocioacuten de calor corno una foma de la energiacutea percepshytible en l as reacciones quiacutemicas que son clasIficadas en exoteacutermicas y endoteacutermicas Empiacutericamente se pasa a cambio entaacutelpicc con el cual se trabaja cuantitativamente en el iexcldescubrimiento de las leyes termoquiacutemi cas o La ley de Hess permite aplicar la estequiometriacutea energeacutetica en su shyforma graacutefica de l os diagramas entaacutelpicos La nOC10n de energiacutea de unioacuten es introducida inme diatamente relacionaacutendola con la energiacutea de disociashycioacuten
Es aconsejable iniciar la tendencia predictiva de las reacciones a traveacutes de la exotermicidad de muchas reacciones espontaacuteneas y plantear sus limitaciones que seraacuten discutidas maacutes ade lante por energiacutea libre
El trabaj o expe rimental que realizaraacuten los alumnos consistiraacute en mediciones caloriacuterreacutetricas elementales usando termos o bien recipienshytes de plaacutestico poroso
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BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
- 10 shy
BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
11 shy
Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
- 1~ shy
tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
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raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
2J shy
ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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ciudrJ danos con los c onoci mi ent os de quiacutemi c lt1 qUf riexcle daJ~ -f le~ uacute t- j l~~ para su de se mp e ntildeo e n u lt e r i ore s 1cti vid il drs
III- Pr-oporcionar a los a l unnos una prepar a c i oacuten baacutesiC iexcll q ue l fiexcl S rer-it - a fron tar con eacute xit o los est udies lLTlive rs itarios qu~ I(0lri~rPn laquo()n nc i shymient as q uiacutemicos
ESQUEMA INTEGRAL
FO rll1acj oacuten en Pr imari a y Se cun daria
La Comi sioacuten Ases ora de Quiacutemi ca h a prop uesto un J l ) 1111 ( gra l r arct la ensentildean z a de e s t a asignatura e n les n j ve les primntilderj o y e Clm middotmiddot
rhri Q del Sistema Ed ucati vo Ar gentino Los Directores r1p l Curso h an e 1abomiddotshyr ado tm a amp l iacioacuten de dicha pr1opues ta que pas a mos a descr ibir sucin tti rrgt(gtn t e
Ni ve l primario (5-1 2 antildeos de e dad)
Los temas cent rales del conte nido en que existe coi nciden shycia casi ge neral s on
a ) Al RE
b ) ENE RGIA
c) AGUA
d ) S UELO
que s eraacuten trat a dos tomando como ptmto de referencia al ser humano e n iacutenter aCClon con su ambiente Paralelamente se desarr ollara una apli cacioacuten gr~ dual y continuada del retado cientiacutefi co coo l as siguientes etagta3 como guiacutea tentati va que pueden ser modificadas cuando la experie n cia lo acons~ je
1 OBSERVAR V FORMULAR HIPOTES I S
1I MEDIR VI FORMULAR MODEL OS
III INTE RPRETAR VII PREDE CIR
1 V COMUNI CAR VII I EXPE RI MENT AR
Se estaacute programan do la a cti viclad de los alumnos para entreshy
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lazar los contenidos y las et apas de l proceso eOlmciado
Nivel Secun dari o (12-1 8 antildeos de e da d)
ler antildeo - Laborat orio - Tal ler - Bib liote ca 3 horas por semana en el tur no cootrari o al que el aluTll10 concur re Actividad experi mental y tecnoloacutegi ca i ntegrada (Fiacutesica Quiacutemica Biol ogiacutea) cm aplica cioacuten del JOOtodo ci entiacutefico Ternas de Quiacutemica Met a lurgia Siliacute catos industri a les cidos y bases El ectrmiddotoacutelisis Pi las Desti=shyl acioacuten de la madera Tentildeido Cueros Alimentos
2do antildeo - Programa experimental i ntroduct orio adaptado sobre temas de Bloques l II Y IV3 horas po s emana en e l ccntratumo El ashylunno inicia el curso Fiacutesica l
3er afio - Continuacutea un programa introductorio s obre l os ternas materia y energiacutea propiedad y cambio Tambieacuten cmti n uacutea Fiacutesica II
4to afio - El alunno inicia el curso Quiacutemica I y ccnt i nuacutea Fiacutesica III (elec tricidad y magnetismo incluiacutedo al c omienz o o en Fiacutesica II)
5to antildeo - Quiacutemica II
5to antildeo- Bio-Quiacutemica-Fiacutesica
Durante todas l as etap as de est e Plan s e tendraacute corno centro de confluencia la metodol og1a de l a Cienci a y la preparacioacuten para la creashytividad cientiacutefi ca y tecnoloacutegica
-~
BLOQUE S DE TE MAS
QUIMICA 1 (14-15 antildeos de edad)
1- Sistemas mate riale s composicioacuten Leyes de combinacioacuten Teoria atoacutemico moleclllar foacutermllla Nomenclatllra Esteqlli01netriacutea
2- Energiacutea en las reacciones qlliacutemicas Cambio entalpico diagramas Termo quiacutemica Ene rgiacutea de mioacuten Nocioacuten de energiacutea libre
3- Estruct ura atoacutemica hechos experimentales electroacutelisis Energiacutea de io nizacioacuten Leyes de Mendeleev y Moseleacutey Clasificacioacuten Perioacutedica ele=shymentas i ones Un i ones quiacutemicas ionica covalente metaacutelica uniones intermoleculares Estructura ioacutenica y molecular
4 - Estados de agregacioacuten Equilibrio de fases Presioacuten de vapor Teoria cineacutetica Soluciones expresiones de la concentracioacuten Curva de solu shybilidad Leyes de Raoult disociacioacuten
5 - Cineacutetica quiacutemica Orden de reaccioacuten Etapa lenta mecanismo de reac shycioacuten Complejo intermedio Cataacutelisis Reaccioacuten teacutermica Reacciones en cadena Reaccioacuten fotoquiacutemica Quiacutemica de la fotografiacutea
6 - Equilibrio quiacutemico Equi librio homogeacuteneo reacciones en fase gaseosa Ley de equilibrio quiacutemico (de masas activas concentraciones) Prin cipio de Le Chatelier Equilibrio de electrolitos Acidos y basesteo riacutea de Bronsted pH Electrolitos deacutebiles y fuertes teoriacuteas modernas
7- Reaccione s redox Pilas Ecuacioacuten de Nernst Previsioacuten de reacciones Condllctividad Polarizacioacuten Corrosioacuten
8- Estudio de l es elementos y sus comp1lestos electronegatividad y poten cial ioacutenico distribllcioacuten en la natllraleza Periodicidad de propieda=shydes Geometriacuteaacute quiacutemica Hidroacutegeno Gases inertes No metales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales compuestos
9- Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos en la Cla sificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares radioactividad natllral y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicaciones de isoacutetopos marcados
QUIMICA Ir (15-16 anos de edad)
10- El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizacioacuten Orshybitales moleculares Un iones covalentes Hidrocarburos alifaacuteticos y aromaacuteticos Is omeriacuteas planas T
bull
11- Funciones orgaacutenicas Halogenllros Magnesianos Alcohol~s y fenoles tteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicuumls Esteres
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12- Derivados de aacutecidos Diaacutecidos Isomeriacuteas espaciales ci~rans oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
13- Mecanismos de reaCClon tipos de -reacciones sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten adicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas susshytituciones e~ectrofiacutelicas
14- Polialcoholes Llpidos Gluacutecidos (carbohidratos) Funciones nitrogena das Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (proteiacutenas) shy
15- Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecanismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenicas y aacutecidos nucleicos Siacutentesis clo rofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Hacromeleacuteculas -Sistemas coloidales
Todos los contenidos tanto los de Quimica 1 como los de Quiacutemi ca 11 van acompafiacuteados de una parte experimental realizada por los pro =shypios alumnos en forma individual o por grupos reducidos ademaacutes de una ashydecuada ejercitacioacuten sobre la base de problemas conceptuales y nUlTEacutericos
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COMENTARIOS A LOS BLOQUES DE TEMAS
BLOQUE 1
Sistemas materiales COmpos1c10n Leyes de combinacioacuten Teoriacutea a toacutemico-molecular fOacutermula Nomenclatura Estequiometriacutea
Comentario
Parte del conocimiento de l mundo que nos rodea y permite al alurn no llegar operacionalmente al concepto de elemento El criterio cuantita tivo se introduce al tratar composicioacuten centesimal Una breve presenta ~ cioacuten de la leyes de combinacioacuten de los e lementos y de gases permite enshyfrentar modelos de Dalton y de Avogadro ejemplo de la toma de decisioacuten entre dos t eoriacuteas por medio de los hechos experimentales
El alumno es entrenado en el c~lculo de foacutermulas sencillas a lo cual se agregan breves nociones sobre nuacutemero de valencia y nomenclatura El bloque es integrado al desembocar en la ecuacioacuten quiacutemica y el caacutelculo estequiometrico Las actividades de los alumnos incluyen trabajos experi mentales sobre separacionmiddot~s de s istemas heterogeacuteneos fraccionamiento de sistemas homogeacuteneos descomposicioacuten combinac ioacuten de e le ment os variacioshynes continuas determinaciones de peso molecular y peso atoacutemico y reacshycione s quiacutemicas
BLOQUE II
Energiacutea en las reacciones qUlmlcas Termoquiacutemica Cambio entaacutelpi co diagramas Energiacutea de unioacuten Nocioacuten de energiacutea libre -
Comentario
Present a la nocioacuten de calor corno una foma de la energiacutea percepshytible en l as reacciones quiacutemicas que son clasIficadas en exoteacutermicas y endoteacutermicas Empiacutericamente se pasa a cambio entaacutelpicc con el cual se trabaja cuantitativamente en el iexcldescubrimiento de las leyes termoquiacutemi cas o La ley de Hess permite aplicar la estequiometriacutea energeacutetica en su shyforma graacutefica de l os diagramas entaacutelpicos La nOC10n de energiacutea de unioacuten es introducida inme diatamente relacionaacutendola con la energiacutea de disociashycioacuten
Es aconsejable iniciar la tendencia predictiva de las reacciones a traveacutes de la exotermicidad de muchas reacciones espontaacuteneas y plantear sus limitaciones que seraacuten discutidas maacutes ade lante por energiacutea libre
El trabaj o expe rimental que realizaraacuten los alumnos consistiraacute en mediciones caloriacuterreacutetricas elementales usando termos o bien recipienshytes de plaacutestico poroso
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BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
- 10 shy
BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
11 shy
Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
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tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
- 13 shy
raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
- 15 shy
Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
- 16 shy
BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
2J shy
ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
JT Cxperiricntar I _ o- shy
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
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I I
lazar los contenidos y las et apas de l proceso eOlmciado
Nivel Secun dari o (12-1 8 antildeos de e da d)
ler antildeo - Laborat orio - Tal ler - Bib liote ca 3 horas por semana en el tur no cootrari o al que el aluTll10 concur re Actividad experi mental y tecnoloacutegi ca i ntegrada (Fiacutesica Quiacutemica Biol ogiacutea) cm aplica cioacuten del JOOtodo ci entiacutefico Ternas de Quiacutemica Met a lurgia Siliacute catos industri a les cidos y bases El ectrmiddotoacutelisis Pi las Desti=shyl acioacuten de la madera Tentildeido Cueros Alimentos
2do antildeo - Programa experimental i ntroduct orio adaptado sobre temas de Bloques l II Y IV3 horas po s emana en e l ccntratumo El ashylunno inicia el curso Fiacutesica l
3er afio - Continuacutea un programa introductorio s obre l os ternas materia y energiacutea propiedad y cambio Tambieacuten cmti n uacutea Fiacutesica II
4to afio - El alunno inicia el curso Quiacutemica I y ccnt i nuacutea Fiacutesica III (elec tricidad y magnetismo incluiacutedo al c omienz o o en Fiacutesica II)
5to antildeo - Quiacutemica II
5to antildeo- Bio-Quiacutemica-Fiacutesica
Durante todas l as etap as de est e Plan s e tendraacute corno centro de confluencia la metodol og1a de l a Cienci a y la preparacioacuten para la creashytividad cientiacutefi ca y tecnoloacutegica
-~
BLOQUE S DE TE MAS
QUIMICA 1 (14-15 antildeos de edad)
1- Sistemas mate riale s composicioacuten Leyes de combinacioacuten Teoria atoacutemico moleclllar foacutermllla Nomenclatllra Esteqlli01netriacutea
2- Energiacutea en las reacciones qlliacutemicas Cambio entalpico diagramas Termo quiacutemica Ene rgiacutea de mioacuten Nocioacuten de energiacutea libre
3- Estruct ura atoacutemica hechos experimentales electroacutelisis Energiacutea de io nizacioacuten Leyes de Mendeleev y Moseleacutey Clasificacioacuten Perioacutedica ele=shymentas i ones Un i ones quiacutemicas ionica covalente metaacutelica uniones intermoleculares Estructura ioacutenica y molecular
4 - Estados de agregacioacuten Equilibrio de fases Presioacuten de vapor Teoria cineacutetica Soluciones expresiones de la concentracioacuten Curva de solu shybilidad Leyes de Raoult disociacioacuten
5 - Cineacutetica quiacutemica Orden de reaccioacuten Etapa lenta mecanismo de reac shycioacuten Complejo intermedio Cataacutelisis Reaccioacuten teacutermica Reacciones en cadena Reaccioacuten fotoquiacutemica Quiacutemica de la fotografiacutea
6 - Equilibrio quiacutemico Equi librio homogeacuteneo reacciones en fase gaseosa Ley de equilibrio quiacutemico (de masas activas concentraciones) Prin cipio de Le Chatelier Equilibrio de electrolitos Acidos y basesteo riacutea de Bronsted pH Electrolitos deacutebiles y fuertes teoriacuteas modernas
7- Reaccione s redox Pilas Ecuacioacuten de Nernst Previsioacuten de reacciones Condllctividad Polarizacioacuten Corrosioacuten
8- Estudio de l es elementos y sus comp1lestos electronegatividad y poten cial ioacutenico distribllcioacuten en la natllraleza Periodicidad de propieda=shydes Geometriacuteaacute quiacutemica Hidroacutegeno Gases inertes No metales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales compuestos
9- Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos en la Cla sificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares radioactividad natllral y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicaciones de isoacutetopos marcados
QUIMICA Ir (15-16 anos de edad)
10- El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizacioacuten Orshybitales moleculares Un iones covalentes Hidrocarburos alifaacuteticos y aromaacuteticos Is omeriacuteas planas T
bull
11- Funciones orgaacutenicas Halogenllros Magnesianos Alcohol~s y fenoles tteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicuumls Esteres
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12- Derivados de aacutecidos Diaacutecidos Isomeriacuteas espaciales ci~rans oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
13- Mecanismos de reaCClon tipos de -reacciones sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten adicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas susshytituciones e~ectrofiacutelicas
14- Polialcoholes Llpidos Gluacutecidos (carbohidratos) Funciones nitrogena das Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (proteiacutenas) shy
15- Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecanismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenicas y aacutecidos nucleicos Siacutentesis clo rofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Hacromeleacuteculas -Sistemas coloidales
Todos los contenidos tanto los de Quimica 1 como los de Quiacutemi ca 11 van acompafiacuteados de una parte experimental realizada por los pro =shypios alumnos en forma individual o por grupos reducidos ademaacutes de una ashydecuada ejercitacioacuten sobre la base de problemas conceptuales y nUlTEacutericos
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COMENTARIOS A LOS BLOQUES DE TEMAS
BLOQUE 1
Sistemas materiales COmpos1c10n Leyes de combinacioacuten Teoriacutea a toacutemico-molecular fOacutermula Nomenclatura Estequiometriacutea
Comentario
Parte del conocimiento de l mundo que nos rodea y permite al alurn no llegar operacionalmente al concepto de elemento El criterio cuantita tivo se introduce al tratar composicioacuten centesimal Una breve presenta ~ cioacuten de la leyes de combinacioacuten de los e lementos y de gases permite enshyfrentar modelos de Dalton y de Avogadro ejemplo de la toma de decisioacuten entre dos t eoriacuteas por medio de los hechos experimentales
El alumno es entrenado en el c~lculo de foacutermulas sencillas a lo cual se agregan breves nociones sobre nuacutemero de valencia y nomenclatura El bloque es integrado al desembocar en la ecuacioacuten quiacutemica y el caacutelculo estequiometrico Las actividades de los alumnos incluyen trabajos experi mentales sobre separacionmiddot~s de s istemas heterogeacuteneos fraccionamiento de sistemas homogeacuteneos descomposicioacuten combinac ioacuten de e le ment os variacioshynes continuas determinaciones de peso molecular y peso atoacutemico y reacshycione s quiacutemicas
BLOQUE II
Energiacutea en las reacciones qUlmlcas Termoquiacutemica Cambio entaacutelpi co diagramas Energiacutea de unioacuten Nocioacuten de energiacutea libre -
Comentario
Present a la nocioacuten de calor corno una foma de la energiacutea percepshytible en l as reacciones quiacutemicas que son clasIficadas en exoteacutermicas y endoteacutermicas Empiacutericamente se pasa a cambio entaacutelpicc con el cual se trabaja cuantitativamente en el iexcldescubrimiento de las leyes termoquiacutemi cas o La ley de Hess permite aplicar la estequiometriacutea energeacutetica en su shyforma graacutefica de l os diagramas entaacutelpicos La nOC10n de energiacutea de unioacuten es introducida inme diatamente relacionaacutendola con la energiacutea de disociashycioacuten
Es aconsejable iniciar la tendencia predictiva de las reacciones a traveacutes de la exotermicidad de muchas reacciones espontaacuteneas y plantear sus limitaciones que seraacuten discutidas maacutes ade lante por energiacutea libre
El trabaj o expe rimental que realizaraacuten los alumnos consistiraacute en mediciones caloriacuterreacutetricas elementales usando termos o bien recipienshytes de plaacutestico poroso
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BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
- 10 shy
BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
11 shy
Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
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tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
- 13 shy
raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
v
VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
JT Cxperiricntar I _ o- shy
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
ForT1u lar h i R~oacute~t~e~slimiddotsordf - ~------------
f Disentildeqr eXD~rlT1~ ft os
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3193
I I
BLOQUE S DE TE MAS
QUIMICA 1 (14-15 antildeos de edad)
1- Sistemas mate riale s composicioacuten Leyes de combinacioacuten Teoria atoacutemico moleclllar foacutermllla Nomenclatllra Esteqlli01netriacutea
2- Energiacutea en las reacciones qlliacutemicas Cambio entalpico diagramas Termo quiacutemica Ene rgiacutea de mioacuten Nocioacuten de energiacutea libre
3- Estruct ura atoacutemica hechos experimentales electroacutelisis Energiacutea de io nizacioacuten Leyes de Mendeleev y Moseleacutey Clasificacioacuten Perioacutedica ele=shymentas i ones Un i ones quiacutemicas ionica covalente metaacutelica uniones intermoleculares Estructura ioacutenica y molecular
4 - Estados de agregacioacuten Equilibrio de fases Presioacuten de vapor Teoria cineacutetica Soluciones expresiones de la concentracioacuten Curva de solu shybilidad Leyes de Raoult disociacioacuten
5 - Cineacutetica quiacutemica Orden de reaccioacuten Etapa lenta mecanismo de reac shycioacuten Complejo intermedio Cataacutelisis Reaccioacuten teacutermica Reacciones en cadena Reaccioacuten fotoquiacutemica Quiacutemica de la fotografiacutea
6 - Equilibrio quiacutemico Equi librio homogeacuteneo reacciones en fase gaseosa Ley de equilibrio quiacutemico (de masas activas concentraciones) Prin cipio de Le Chatelier Equilibrio de electrolitos Acidos y basesteo riacutea de Bronsted pH Electrolitos deacutebiles y fuertes teoriacuteas modernas
7- Reaccione s redox Pilas Ecuacioacuten de Nernst Previsioacuten de reacciones Condllctividad Polarizacioacuten Corrosioacuten
8- Estudio de l es elementos y sus comp1lestos electronegatividad y poten cial ioacutenico distribllcioacuten en la natllraleza Periodicidad de propieda=shydes Geometriacuteaacute quiacutemica Hidroacutegeno Gases inertes No metales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales compuestos
9- Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos en la Cla sificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares radioactividad natllral y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicaciones de isoacutetopos marcados
QUIMICA Ir (15-16 anos de edad)
10- El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizacioacuten Orshybitales moleculares Un iones covalentes Hidrocarburos alifaacuteticos y aromaacuteticos Is omeriacuteas planas T
bull
11- Funciones orgaacutenicas Halogenllros Magnesianos Alcohol~s y fenoles tteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicuumls Esteres
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12- Derivados de aacutecidos Diaacutecidos Isomeriacuteas espaciales ci~rans oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
13- Mecanismos de reaCClon tipos de -reacciones sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten adicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas susshytituciones e~ectrofiacutelicas
14- Polialcoholes Llpidos Gluacutecidos (carbohidratos) Funciones nitrogena das Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (proteiacutenas) shy
15- Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecanismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenicas y aacutecidos nucleicos Siacutentesis clo rofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Hacromeleacuteculas -Sistemas coloidales
Todos los contenidos tanto los de Quimica 1 como los de Quiacutemi ca 11 van acompafiacuteados de una parte experimental realizada por los pro =shypios alumnos en forma individual o por grupos reducidos ademaacutes de una ashydecuada ejercitacioacuten sobre la base de problemas conceptuales y nUlTEacutericos
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COMENTARIOS A LOS BLOQUES DE TEMAS
BLOQUE 1
Sistemas materiales COmpos1c10n Leyes de combinacioacuten Teoriacutea a toacutemico-molecular fOacutermula Nomenclatura Estequiometriacutea
Comentario
Parte del conocimiento de l mundo que nos rodea y permite al alurn no llegar operacionalmente al concepto de elemento El criterio cuantita tivo se introduce al tratar composicioacuten centesimal Una breve presenta ~ cioacuten de la leyes de combinacioacuten de los e lementos y de gases permite enshyfrentar modelos de Dalton y de Avogadro ejemplo de la toma de decisioacuten entre dos t eoriacuteas por medio de los hechos experimentales
El alumno es entrenado en el c~lculo de foacutermulas sencillas a lo cual se agregan breves nociones sobre nuacutemero de valencia y nomenclatura El bloque es integrado al desembocar en la ecuacioacuten quiacutemica y el caacutelculo estequiometrico Las actividades de los alumnos incluyen trabajos experi mentales sobre separacionmiddot~s de s istemas heterogeacuteneos fraccionamiento de sistemas homogeacuteneos descomposicioacuten combinac ioacuten de e le ment os variacioshynes continuas determinaciones de peso molecular y peso atoacutemico y reacshycione s quiacutemicas
BLOQUE II
Energiacutea en las reacciones qUlmlcas Termoquiacutemica Cambio entaacutelpi co diagramas Energiacutea de unioacuten Nocioacuten de energiacutea libre -
Comentario
Present a la nocioacuten de calor corno una foma de la energiacutea percepshytible en l as reacciones quiacutemicas que son clasIficadas en exoteacutermicas y endoteacutermicas Empiacutericamente se pasa a cambio entaacutelpicc con el cual se trabaja cuantitativamente en el iexcldescubrimiento de las leyes termoquiacutemi cas o La ley de Hess permite aplicar la estequiometriacutea energeacutetica en su shyforma graacutefica de l os diagramas entaacutelpicos La nOC10n de energiacutea de unioacuten es introducida inme diatamente relacionaacutendola con la energiacutea de disociashycioacuten
Es aconsejable iniciar la tendencia predictiva de las reacciones a traveacutes de la exotermicidad de muchas reacciones espontaacuteneas y plantear sus limitaciones que seraacuten discutidas maacutes ade lante por energiacutea libre
El trabaj o expe rimental que realizaraacuten los alumnos consistiraacute en mediciones caloriacuterreacutetricas elementales usando termos o bien recipienshytes de plaacutestico poroso
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BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
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BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
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Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
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tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
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raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
v
VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
JT Cxperiricntar I _ o- shy
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
ForT1u lar h i R~oacute~t~e~slimiddotsordf - ~------------
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3193
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12- Derivados de aacutecidos Diaacutecidos Isomeriacuteas espaciales ci~rans oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
13- Mecanismos de reaCClon tipos de -reacciones sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten adicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas susshytituciones e~ectrofiacutelicas
14- Polialcoholes Llpidos Gluacutecidos (carbohidratos) Funciones nitrogena das Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (proteiacutenas) shy
15- Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecanismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenicas y aacutecidos nucleicos Siacutentesis clo rofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Hacromeleacuteculas -Sistemas coloidales
Todos los contenidos tanto los de Quimica 1 como los de Quiacutemi ca 11 van acompafiacuteados de una parte experimental realizada por los pro =shypios alumnos en forma individual o por grupos reducidos ademaacutes de una ashydecuada ejercitacioacuten sobre la base de problemas conceptuales y nUlTEacutericos
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COMENTARIOS A LOS BLOQUES DE TEMAS
BLOQUE 1
Sistemas materiales COmpos1c10n Leyes de combinacioacuten Teoriacutea a toacutemico-molecular fOacutermula Nomenclatura Estequiometriacutea
Comentario
Parte del conocimiento de l mundo que nos rodea y permite al alurn no llegar operacionalmente al concepto de elemento El criterio cuantita tivo se introduce al tratar composicioacuten centesimal Una breve presenta ~ cioacuten de la leyes de combinacioacuten de los e lementos y de gases permite enshyfrentar modelos de Dalton y de Avogadro ejemplo de la toma de decisioacuten entre dos t eoriacuteas por medio de los hechos experimentales
El alumno es entrenado en el c~lculo de foacutermulas sencillas a lo cual se agregan breves nociones sobre nuacutemero de valencia y nomenclatura El bloque es integrado al desembocar en la ecuacioacuten quiacutemica y el caacutelculo estequiometrico Las actividades de los alumnos incluyen trabajos experi mentales sobre separacionmiddot~s de s istemas heterogeacuteneos fraccionamiento de sistemas homogeacuteneos descomposicioacuten combinac ioacuten de e le ment os variacioshynes continuas determinaciones de peso molecular y peso atoacutemico y reacshycione s quiacutemicas
BLOQUE II
Energiacutea en las reacciones qUlmlcas Termoquiacutemica Cambio entaacutelpi co diagramas Energiacutea de unioacuten Nocioacuten de energiacutea libre -
Comentario
Present a la nocioacuten de calor corno una foma de la energiacutea percepshytible en l as reacciones quiacutemicas que son clasIficadas en exoteacutermicas y endoteacutermicas Empiacutericamente se pasa a cambio entaacutelpicc con el cual se trabaja cuantitativamente en el iexcldescubrimiento de las leyes termoquiacutemi cas o La ley de Hess permite aplicar la estequiometriacutea energeacutetica en su shyforma graacutefica de l os diagramas entaacutelpicos La nOC10n de energiacutea de unioacuten es introducida inme diatamente relacionaacutendola con la energiacutea de disociashycioacuten
Es aconsejable iniciar la tendencia predictiva de las reacciones a traveacutes de la exotermicidad de muchas reacciones espontaacuteneas y plantear sus limitaciones que seraacuten discutidas maacutes ade lante por energiacutea libre
El trabaj o expe rimental que realizaraacuten los alumnos consistiraacute en mediciones caloriacuterreacutetricas elementales usando termos o bien recipienshytes de plaacutestico poroso
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BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
- 10 shy
BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
11 shy
Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
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tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
- 13 shy
raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
- 15 shy
Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
- 16 shy
BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
2J shy
ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
JT Cxperiricntar I _ o- shy
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
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3193
I I
COMENTARIOS A LOS BLOQUES DE TEMAS
BLOQUE 1
Sistemas materiales COmpos1c10n Leyes de combinacioacuten Teoriacutea a toacutemico-molecular fOacutermula Nomenclatura Estequiometriacutea
Comentario
Parte del conocimiento de l mundo que nos rodea y permite al alurn no llegar operacionalmente al concepto de elemento El criterio cuantita tivo se introduce al tratar composicioacuten centesimal Una breve presenta ~ cioacuten de la leyes de combinacioacuten de los e lementos y de gases permite enshyfrentar modelos de Dalton y de Avogadro ejemplo de la toma de decisioacuten entre dos t eoriacuteas por medio de los hechos experimentales
El alumno es entrenado en el c~lculo de foacutermulas sencillas a lo cual se agregan breves nociones sobre nuacutemero de valencia y nomenclatura El bloque es integrado al desembocar en la ecuacioacuten quiacutemica y el caacutelculo estequiometrico Las actividades de los alumnos incluyen trabajos experi mentales sobre separacionmiddot~s de s istemas heterogeacuteneos fraccionamiento de sistemas homogeacuteneos descomposicioacuten combinac ioacuten de e le ment os variacioshynes continuas determinaciones de peso molecular y peso atoacutemico y reacshycione s quiacutemicas
BLOQUE II
Energiacutea en las reacciones qUlmlcas Termoquiacutemica Cambio entaacutelpi co diagramas Energiacutea de unioacuten Nocioacuten de energiacutea libre -
Comentario
Present a la nocioacuten de calor corno una foma de la energiacutea percepshytible en l as reacciones quiacutemicas que son clasIficadas en exoteacutermicas y endoteacutermicas Empiacutericamente se pasa a cambio entaacutelpicc con el cual se trabaja cuantitativamente en el iexcldescubrimiento de las leyes termoquiacutemi cas o La ley de Hess permite aplicar la estequiometriacutea energeacutetica en su shyforma graacutefica de l os diagramas entaacutelpicos La nOC10n de energiacutea de unioacuten es introducida inme diatamente relacionaacutendola con la energiacutea de disociashycioacuten
Es aconsejable iniciar la tendencia predictiva de las reacciones a traveacutes de la exotermicidad de muchas reacciones espontaacuteneas y plantear sus limitaciones que seraacuten discutidas maacutes ade lante por energiacutea libre
El trabaj o expe rimental que realizaraacuten los alumnos consistiraacute en mediciones caloriacuterreacutetricas elementales usando termos o bien recipienshytes de plaacutestico poroso
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BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
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BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
11 shy
Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
- 1~ shy
tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
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raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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VIII
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
ForT1u lar h i R~oacute~t~e~slimiddotsordf - ~------------
f Disentildeqr eXD~rlT1~ ft os
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I I
BLOQUE III
Estructura atoacutemi ca hechos e xper i men ta l es rgt~c middot middot oacute l i s i s Oesca r~a en gases Radioactividad Espe ctroscoiexcljJ nerrl middotle ionizacioacuten Leyes de Mendeleev y Mose ley CJas i f icac ioacute[l p~ r joacutedi c d ~( rn middotiexclI) -
iones Union e s quiacutemi cas ioacuterica~ (ovalen te met aacute l ica m i one s in shyt e rmolecula res Estructura ioacutenica y mol e cular-a
Comenta r i o
El p r i mer tema significa a quiacute primard ia lme nt e e s t ructura elec shyt ronica t partir de los hecho s experimentales qu ~ l os aluTfiltc s estu d ian paralelarnerrte en e l l aboratorio se gestan los modelo s atoacutem i cos electroacuteshylis is y de scaJ~ga e n ga s e s 11evan al mode lo de J J Th omson pasaje de rashyyos X a traveacutes de l aacuteminas delgadas al de Rutherford y l os espec tros de liacuteneas inte rpret a da s por mediomiddot de l a teoriacutea cuaacuten t i ca a l de Bohr La s e shyne r g iacute as de ion i zac ioacuten introduc en l a i dea de l os subni vc-~ le s qU(~ per mite entrar a la Clasifi cacioacuten Perioacutedica por medio de J p rinc Ip io de e xc lus i oacuten y la construccioacuten ordenada Los e lementos son agrup ~l_dos seguacuten lo s s ubni veles externos caracteriacutesticos y en la misma f o rma son es tudiados l os i o~ nes
fina lmente las uniones quiacutemi cas son interpretadas e lectronicamenshyte t eacutetr~ t o las p r i marias como las in t ermoleculares inte graacutendose el b loque en e l e studio gene ral ele i ones y mo leacuteculas Se in c luye una nocioacuten sobre el mod~l o de SchTo d i nger La act i vidad de los al umnos c onsistiraacute en a rrrar LU1 apara t o senc i llo de e l ectroacute lis i s y estudiar s us re l a c ione s cua nt j tatishyva s l a reali zac ioacuten de l a e xperiencia de Becquerel la con st I~cci oacuten de ushyn a eaacuteroaTa de nie bla y la obser va cioacuten e spectros coacutep i ca de e mi s i oacuten por llama
BLOQUE IV
Es t a dos de agre gacioacuten Equilibrio de fa ses pY~si oacuten de vapor Te o riacutea c ineacutetic a Soluci ones e xpresiones de la c once nt r acioacuten Curva de s olubilidad Leyes de Raoult disociac ioacuten
Comentario
Es un bloque en que e l a lumno retoma l os concep t os famili a res en lo refe rente a gases liacutequidos s oacutelidos y camb ios de e sta do Ello pe rmite comp lementar la teoriacutea at omico-molecu lar c on la teorJ_a c ineacutetica las di s shyt ribuciacuteone 5 de energiacutea y s u relaci oacuten con la temperatura Con viene limitaE se a tratar s istemas cristalinos en soacutelidos pero ese tema puede demorarshyse hasta el bloque VIII con Georretliacutea Quiacutemica Las soluc iones engarzan natu~almente a continuacioacuten y l~s liquidas son e s tudiadas en particular desde el punto de v ista de las propiedades coli gativas lo cual desemboca en la dis oc i acioacuten y espe ci almente en la de los electrolitos El alumno es tudiaraacute e xperimentalmente el equilibrio liacutequido-vapor y l a l ey de Raoult~ a traveacutes del descenso crioscoacutepico de solutos moleculares y electrolitos
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BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
11 shy
Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
- 1~ shy
tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
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raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
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- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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VIII
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BLOQUE V
Cineacute t i ca quiacutemi ca Orden de r eaCClon Etapa len t a mecanismo de reacc i oacuten Conpl ejo i nt ermedio Catalisis Reacc ioacuten t eacute r m fc a Reac cione s en cadena Reacc i oacuten f otoquiacutemica Quiacutemi ca de la fot ogroacute f iacutea
Comenmiddottario
El t e ma e s f tmdamenta l por si y porque condliexcl~e a l os mecanismo~
de reacc i oacuten Lo s temas b aacute s i c os s on lI arden de r e a ccioacuten y liquestIlt Terpec t i vas expres i o nes de velocidad cul mi nando en l a representa r ioacuten eraacute fic a e ner shygiacutea - c oor dena da de reacc i oacuten con el c omple j o interme dio e (fre C E un concep t o muy s i mp l e de c a taacutel i s i s q ue puede ser amp l iado a s iacute como agIe shygar opt a t i vamen t e los de r eac c iones en c a dena y f otoqu l Jnica Eiexcl t r aba j o e xperiTental c omenza raacute con medi cioacuten de ve l ocida de s de poc1 u c i f -n de un gas a part i r de un s oacutelido (en particular un met al ) que r eacc i ona c on aacutec i dos en d i ferentes concentLac iones de oxonio y tempe ra t ur a s l ue go rcd lc -=shycioacuten de iodato por s ul f it o r e acciones cata l iacuteticas y e s tudi o c xperimen shyt al de la quiacutemica f otograacutefica
BLOQUE VI
Equili b r io quiacutemico Equilibrio homogeacutene o r eaccione s en ra se ga shyseos a Ley del equilib rio quiacutemi c o (de masas act ivas c onc entra dones ) Principio de Le Chatelier Equilibri o de e lectrol itos shyAc idos y bas es teoria de Brons ted pH Electrolitos deacutebiles y f uerte s t eoriacutea s modernas
Comenta r i o
Es un caso ilus trativo del equilibr i o dinaacutemico Desarrollado i ni c i almen1 e a pa rt ir de l a c i neacutetica del i odura de hidroacute rmo en f ase gase o=shys a permite c on a lguna ampliacioacuten~comple taT l o fundamental de c i neacutetica y cataacutelis i s (b l oque V) Plante ada la ley de accioacuten de masas a cti vas s e llega naturalmente al princ ipio de Le Chatelie r con va r i os eje mplos praacutec ticos Pas a l ue go a equilibrios de electrolitos par a lo cua l se p resenshyta l a teoriacutea de Brons t e d c omo s uperacioacuten de l a de Ar r hen i us y s e di s cute el e quilib r i o aacutecido - ba~e en s us diversos ca s os i nc l uyendo el concept o de pH y s u escala
Las teor iacuteas modernas de electroli tos pue den se r pos tergadas hasshyta el tema Conduct i vidad (bloque VII) Los alurrmos realiza raacuten determi shynaciones de concentraciones constantes de equilibrio acide z y pH
BLOQUE VII
Reacc i ones redo~ Pilas Ecuaci oacuten de Nerns t Pre visioacuten de reac shyc iones Conductividad Polarizac i oacuten Cor r osioacuten bull
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Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
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tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
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raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
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- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
2J shy
ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
- 28 shy
ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
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acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
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Comentario
Introduce el e qu i librio de oxi dacioacuten - reducc ioacuten a t raveacute s de Jas reacciones de desplazamient o entre haloacutegenos (b loque II) l a pi l a 7n -Cu y l os potenciales normales de hemi-reaccioacuten respec t o del electrodo de hi droacutegeno Generalizamos lue go la serie d potenciales y la var i ~ c ioacuten de concentrac iones que n os lleva a la ecuacioacuten de Nernst cuyo~ teacuterminos y unidades deben ser adecuadamente comprendidos finalmente se trata Con shyductivi dad para llegar al concepto de movilidad ioacutenlca y las t0rlas mo dernas Las activi dades de los alumnos comprenden la construcc Ioacuten de una pila y su rredicioacutent un conjunto de reacc iones r e dox y volumetriacutea redox asiacute corno la objetivacioacuten de la movi l idad ioacutenica per difusioacuten a t raveacute s de geles Se r ealizara lll ensayo de fl prediccioacuten de reacc iones I por med io de potenciales normal es
BLOQUE VIU
Estudio de los elementos y sus compuestos electronegatividad y potencial ioacutenico distribuc ioacuten en la naturaleza Pe r iodicidad de propiedades Geometriacutea quiacutemica Hidroacutegeno Gase s inert es No meshytales grupos VII A VI A V A IV A Y III A Principales com shypuestos
Comentario
Si gue el esquema a) Introduccioacuten b) Meacutetodos de obten c ioacuten y pre paracioacuten e) Prop iedades fiacute s icas y quiacutemicas 1 aacutecido-base II redoK uf complej os I V compuestos V iones analiacutetica d) Aplicaciones Se da eacutenshyfasis al estudio de cada columna de la Clasificacioacuten Perioacutedica en s us re lacione s verticales y horizontales aplicando los fundamentos qu1micoshyfiacutes icos aprendidos antes y vinculaacutendolas con los hechos de la tecnologiacutea de la vida diaria y de la industria argentina a s iacute como con la biologiacutea y la contaminacioacuten
Primero estudiamos hidroacutegeno y los no metales de sde gases iner shytes (VIII A) hac ia la izquierda n la Clas ificaci oacuten La presentacioacuten de Geometriacutea quiacutemica debe hacerse a traveacutes de rodelas analizando los poshyliedros re gulares los empaquetamientos y las estructuras maacutes comunes a si como la esrructura electroacutenica en funcioacuten de las direcciones de unioacuten Los alumnos t rabajaraacuten experimentalmente en el conocimiento de las sus shytanc i as derivadas de los no metales y en la siacutentesis de algunos compuesshytos i lustrativos por otra parte prepararaacuten rodelos para discutir estruc turas y procesos
BLOQUE IX
Estructura metalurgia y propiedades de los metales Grupos de metales en la Clasificacioacuten Perioacutedica Complejos equilibrio estructura electroacutenica Reacciones nucleares ~adioactividad na
- 1~ shy
tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
- 13 shy
raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
- 14 shy
BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
- 15 shy
Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
- 16 shy
BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
- 18 shy
Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
- 19 shy
dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
- 20 shy
cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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I I
tural y artificial Series de desintegracioacuten Nuacutecleo Aplicacio nes de isoacutetopos marcados
Comentario
Estudia los metales de acuerdo al esquema visto en sus tres gr des grupos representativos relacionados y similares teniendo en cuen como centro de intereacutes los iones caracteriacutesticos Debe darse aquiacute una nI cioacuten elemental sobre complejos y su equilibrio sugerimos en cambio d jar las teoriacuteas de campo para maacutes adelante Termina este bloque con II
ciones nuclearesde lo cual se vio radioactividad natural (bloque III) aquiacute se agrega la inducida o artificial Las series de desintegracioacuten y nuacutecleo atoacutemico son temas apropiados a esta altura Las aplicaciones de topos radioactivos o no pueden tratarse aquiacute o maacutes tarde Las actividiexcl des de los alumnos consistir~n en aplicar los principios aprendidos al nacimiento de las sustancias relacionadas con los metales a la prepara cioacuten y estudio de complejosy al uso de isoacutetopos radioactivos
~ ----shy
BLOQUE X
El elemento carbono en la Clasificacioacuten Perioacutedica Hibridizaciaacuter Orbitales moleculares Uniones covalentes Hidrocarburos alifaacuteti cos y aromaacuteticos Isomeriacuteas planas
Comentario
Comienza con una rev~s~on de los dos primeros periacuteodos de la Cla sificacioacuten Perioacutedica en cuanto a relacioacuten entre estructuras electroacutenicas propiedades y estructura de compuestos sencillos Se intensifica el estu dio de la unioacuten quiacutemica con hibridizaciones y direcciones de unioacuten
Inmediatamente introduce los conceptos de radical yfuncioacuten y a continuacioacuten Ifisomeriacutea lt
tomando en extensioacuten isomeriacuteas planas a coJltlafiada del estudio quiacutemico de hidrocarburos saturados y de una breve referencia a la tecnologiacutea petroliacutefera
Los alumnos trabajan en el laboratorio descubriendo las diferen cias entre 108 coJltluestos del carbono y de los de otros elementos reali zando alguna de las operaciones de anaacutelisis elemental y repasando los me todos de caacutelculo para llegar a la foacutermula Estudian los hidrocarburos y nuevamente meacutetodos de fraccionamiento en particular destilacioacuten fraccj nada y cromatografiacutea en papel
Hidrocarburos no saturados alquenos y alquinos
Desarrolla el estudio de los hidrocarburos no saturados con dobl y triples uniones Es posible introducir asiacute la isometriacutea ds-trans y leacute dobles uniones conjugadas
Caucho etileno y acetileno son temas de inte~s tecnoloacutegico mo no ademaacutes de tener caraacutecter fundamental La actividap de los alumnos es1
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raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
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BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
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- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
- 28 shy
ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
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acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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raacute encaminada hacia el conocimiento experimental de la no Ra lHrac ioacutenl el estudio del acetileno y del caucho El us o de modelos georreacutet r i co lleshyvaraacute al manejo de las isomeriacuteas planas y a la introduccioacuten de ld c 1s-t rans en hidrocarburos y sie lTq)re e n un nivel simple a las confgulac l on iacutes Ie shyclipsadas1 y escalonadas asiacute como a nociones sobre anaacutelisis conforma shycional
Hidrocarburos aromaacuteticos
Se completa el estudio de los hidrocarburos con el benceno cuya introduccioacuten temprana es una caracteriacutestica de los cursos actuales lo cual ampliaraacute el concepto de resonancia y deslocal i zacioacuten electroacutenica y el de isomer1a por sustitucioacuten La destilacioacuten de la hul la aplica una o shyperacioacuten tecnoloacutegica para la obtencioacuten de los compues tos aromaacuteticos
BLOQUE XI
Funciones orgaacutenicas Halogenuros Magnesianos Alcoholes y feno shyles Eteres Aldehidos y cetonas Acidos monocarboxiacutelicos Este shyres
Comentario
Se introduce el concepto de funcioacuten quiacutemica y el de II radical hi drocarbonado comenzando por los halogenuros de alquilo Estos interesantilde como intermediarios de siacutentesis y como eacutesterest permitiendo ademaacutes un pashynorama integral de fulciones a traveacutes de los reactivos de Grignard y el estudio del primer mecanismo de reaccioacuten sustitucioacuten nucleofiacutelica
Las primeras funciones a presentar son las hidroxiladas (alcoho shyles y fenoles) y oacutexido (eacuteteres) Tanto el alcohol etiacutelico de uso habitual en la vida diaria como el metiacutelico menos utilizado permiten una presenshytacioacuten experimental con toda la riqueza de hechos y conocimientos de la Quiacutemica Orgaacutenica relacionaacutendola con la Quimica del Grupo hidroxilo (Clapp) Los fenoles son un excelente ejemplo de influencia d estructura sobre propiedades en cuanto a acidez y oacutexido-reduccioacuten Luego de una breshyve referencia a polialcoholes y a eteres se completa con tIDa revisioacuten de lo visto hasta ese momento sobre mecanismos Los alumnos ademaacutes de los trabajos fundamentales sobre estas funciones disentildearaacuten experimentos senci llos para medir acidez de alcohoiacutees
Los alcoholes aldehidos cetonas y aacutecidos son las f unciones que resulten de la oxidacioacuten escalonada de las diferentes clases de hidrocarb~ ros La estructura y reactividad del grupo camonilo en aldehidos cetoshynas y aacutecidos eS lIDa integracioacuten de conocimientos sumarrente ilustrativa Se inicia el estudio experimental de la esterificacioacuten y los alumnos vuelven a aplicar la ley del equilibrio quiacutemico ampliaacutendola
- 14 shy
BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
- 15 shy
Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
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- 16 shy
BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
- 22 shy
Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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VIII
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
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3193
I I
BLOQUE XII
Deri vados de aacutecidos Di aacutecidos lso~riacuteeacutels espaci aJes C1S --t r anf ~ oacuteptica Nociones sobre conformacioacuten
Correntario
Luego de ID breve estudio de las fIDciones deri vaclas (~e los 3 ~ i
dos se desarrolla la i someriacutea Il oacutepti ca l y l uego se lelv~ a 1 2 c - s -trms con el ejeTT1lo de maleico y fumaacuterico La referecia a aliclclicos n~1~~
nicos y terpeacutenicos es informativa en orden de importanc ia
Los alumnos realizaraacuten exoerimentalmente IDa deri vat i zacioacuten de aacutecidos y por medio de modelos ejercicios sobre las isomeriacuteas oacutepticas y cis-trans asiacute como sobre conformacioacuten
BLOQUE XIII
Mecanismos de reaccioo sustitucioacuten homoliacutetica eliminacioacuten ashydicioacuten electrofiacutelica sustituciones nucleofiacutelicas sustituciones electrofiacutelicas
Comentario
La gran importancia del conocimiento sobre e l rrecanismo de las reacciones determina la necesidad de introducir estos temas
Se hace revisioacuten de los rrecanismos estudiados aisladarrente y se contleta con los ot ros tipos sustitucioacuten homoll tica e l iminacioacuten adi shycioacuten sustitucioacuten electrofiacutelica y nucleofiacutelica Estos iTl1ort antes pun shytos permiten racionalizar muchos hechos de la Quiacutemica Orgaacutenica en forma siJYIlle y unit aria y entrenan en aprender con el miacutenimo de rremorizacioacuten rrecaacutenica
BLOQUE XI Y
Poli alcoholes Liacutepidos Gluacutecidos (Carbohi drat os) funciones ni trogenadas Aminoaacutecidos Polipeacuteptidos Proacutetidos (Proteiacutenas)
Comentario
ComieI1za con liacutepidos el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales
En esta forma engarzan sin esfuerzo con la f unci6n eacutes ter La referencia a detergentes y tensioactivos introduce una nota te cnoloacutegica de actualidad y la nocioacuten de rancidez nos ubica en un p roblema diario de calidad en la alirrentacioacuten
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
if ____ _
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
- 17 shy
- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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VIII
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JT Cxperiricntar I _ o- shy
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
ForT1u lar h i R~oacute~t~e~slimiddotsordf - ~------------
f Disentildeqr eXD~rlT1~ ft os
- fiacutes i camen te t- e s tadstiacute camente
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Los gluacutecidos como polialcoholes con fun cloacuten 1 deh i do o ((t on 8
con t inuacutean naturalmente y llevan a liacuteneas de e st u cLio ~umatrentp 1 f 1c t i vilS despueacutes de profundizar en l a g lucosa poliacutemeros natufales com) ~ll ~ni-drn y celulosa actividad oacutep tica en l a nat uraleza y geacutenesis de es tas clases de sustancias en los vegetales y animales
Las fmcione s ni t rogen adas c onducen a dos temas vjn c uJados con la tecnologiacutea y la b ioLogS a modernas lzoicos y prot idos dpsd col01 an shytes has ta estructuras en heacutelice Las caracteriacutes ticas de los ami noaacutecidos y el estudio de la accioacuten enzimaacutetica son jalones de la actividad de los alunnos que c oofie ren un a amplia perspecti va cient1fica y abren caminos hacia procesos bioloacutegi cos fundamentales
BLOQUE XV
Quiacutemica de los productos naturales Heterociclos Enzimas mecashynismos Vitaminas Hormonas Bases puriacutenic as y ac i dos nucleicos Siacutentesis clorofiacutelica y biogeacutenesis Colesterol aacutecidos biliares Macromoleacuteculas Sistemas coloidales
Comentario
La lista de temas incluidos es representati va de lo que e l pro shyfes or pue da elegir como centros de intereacutes a esta altura del curso y no i mp one trat a rlos a todos Conviene sefialar nuestra preferencia en dos liacute neas purinas a aacutecidos n middotucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Los a=shylunnoo deben vi sualizar racion a lmente las foacutermulas y sus relaciones con las propiedades maacutes qu aprenderlas de memoria para lo cual s e les p de facilitar una p ubli cacioacuten de pocas paacuteginas con las estructuras maacutes irrportante s Las posibiexcllidades de trabajo de laboratori o son aquiacute innume rabIe s e i nc luyen estucHos maacutes profundos sobre polimerizacioacuten y sobre ac c i oacuten enzirnati ca siacutenteis algo maacutes elaboradas y meacutetodos refinados de ana lisis
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
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- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
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acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
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BIBLIOGRAFlA PARA PROfESORES
QUIMICA GENERAL E INORGANICA
- Principios de Quiacutemica - Hiller y Herber - Ed Eudeba - Introduccioacuten a la Quiacutemica - H Compton - Ed Uteha - Conceptos baacutesicos de Quiacutemica - Gray y Haight - Ed Reverteacute - Quiacutemica - Sienko y Plane - Ed Aguilar - Quiacutemica - Chopin y Jaff6 - Ed Cultural Argentina - Quiacutemica al diacutea - OECD - Quiacutemica - H R Christen - Ed Reverteacute
- Proyectos Texto Guiacutea experIacutelrental Guiacutea para profe sores - [d neverte CBA (Sistemas quiacute mi cos) CHEM (Quiacutemica una ciencia experimental) NUFFlELD (Rein o Unido)
- Valencia y est ructura molecular - Cartmell y Fowles - Ed Reverteacute - Coacutemo ocurren las re acc iones quiacutemicas - E King - Ed Benjamiacuten - Why do chemical reactions ocurr - Campbell - Ed Prentice-Hall - Acidos bases y la unioacuten Govalente - C Vanderwerf - Ed Se l ecci ones Cie
tiacuteticas - Quiacutemica para aprender - AII Guerrero - Ed Prensa Univ Arl - Temas de Quiacute mica - ( f olle tos) - Ed OEA
QUIIIICA ORGANICA
Quiacutemica de l os comp ue st os orgaacutenicos - C No ller - Ed Meacuted Quiruacutergica Quiacutemica orgaacutenica fundamental - Fieser - ED Reverteacute Quiacutemica orgaacutenica - Ilrewster - Ed ~eacuted Quiruacuterg ica
- Quiacutemica orgaacutenica (curso breve) - Brewster y 110 Ewan - Ed Meacuted Quiruacuter gica
- Mecanismo de las reacciones orgaacutenicas - P Sykes - Ed Martiacutene~ Roca - Mecanismos de reaccioacuten en quiacutemica orgaacutenica - B Tchoubar - Ed Continen shy
tal Argentina - La e s tructura molecular - B Pullman - Ed Eudeba - Mecanismo de las reacciones o r gaacutenicas - Peacuterez Ossorio - Ed AlhambJa - Mecanismo de las reaccionES orgaacutenicas - J Brieux - Ed OEA - Deductive organic chemistry - - Conrow y McDonald - Ed Addiaon-Wesley
Bibliografiacutea complementaria
- Quiacutemica unive rsi taria - B Mahan - Ed Addison-Wes ley- - Esquema de Quiacutemica Inorgaacutenica - CP Bell y KAK Lott - Ed Alhanilra - Quiacutemica Fundamental - Kokes y Andrews - Ed Limusa-Wiley
shy
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- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
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- Quiacutemica general - Luder Vemon y Zuffanti - Ed Alhambra - Quiacutemica general - JH lood C l Keenan y HE Bull - Ed Harper y
Row - Quiacutemica - E Hutchinson - Ed Reverteacute - Fundarrentals of chemistry - Brescia AIEnts Meilis ch y Turllt - Ed A-shy
cademia Press (Existe traduccioacuten al espantildeol de la primera e di cioacuten)
- Quiacutemica general - Pauling - Ed Aguilar - Quiacutemica general - Steiner y Campbe 11 - Ed Se leccione s Cientiacute ficas - Quiacutemica general - Prelat - Ed Kapelusz - I nt roduccioacuten a la Quiacute mica - Ritter - Ed Reverteacute - Uniones quiacutemicas - L Paulin g - Ed Kapelusz - Advanced Inorganic Chemistry - Cotton y lilkinson - Ed Interscience - Quiacutemi ca Inorgaacuten ica - T Moeller - Ed Reverteacute - Chemistry - G Quagliano - Ed Prent ice - Hall - 19 60 - Fundarrental concepts of inorganic chernistry - Ed Gilbreath - Ed Me
Graw - Hill - Elementos de Quiacutemica Fiacutesica - S Glasst one y D Lewis - Ed Meacutedico Qui
ruacutergica shy- IntroducciOacuten to Physical Inorg Chem - Harvey y Porter - Ed AddisCllshy
Wesley - Quiacutemica Inorgaacutenica - Kleinberg Argensinger y Griswold - Ed Reverteacute
Quiacutemica teoacuterica y descriptiva - Sienko y Plane - Ed Aguilar Es t ructura de las moleacuteculas - Barrow - Ed Benjamiacuten
- Organic Chemistry - Cram y Hammond - Ed Me Graw Hill - Periodicidad quiacutemica - Sanderson - Ed Aquilar
Metodologiacutea e Historia
- Epistemologiacutea de la Quiacutemica - Prelat Ed Espasa Calpe - Ensentildeanza de la Quiacutemica - C D Ovi dio - Ed Kapelusz - Ense ntildeanza de la Quiacutemica - AH Guerrero (1957) Re vista Ciencia e Inves shy
tigacioacuten - 13 45iexcll (1957) hasta enero 1958 Reproducidos en MetodologiacuteashyEd INEC shy
- Teoriacutea del aprendizaje - Hilga rd - Ed Fondo de Cultura Econoacutemica - La -teoriacutea atoacutemica molecular - A Mieli - Ed Espasa Calpe - His toria de la Quiacutemica - Partington - Ed Espasa Calpe - Historia de los elementos - M leltgtks - Ed Marin - La Quiacutemica Modernaacute - Berry - Ed Fondo Olltural Econoacutemico - Source)gtook in Chemistry - HM Leicester - Harvard- Univ Press
Traba j o experirrental y problemas numeacutericos
- Experimentos qumcos para la Caacutetedra - G Fowle r - Ed Mariacuten Tested demost ratioacutens in Chemistry (H Alyea) - Ed Chem Educ Publishing Ca
- Sugestiones para los profesores de ciencias - Stephenson - Ed Unesco - Experimental chemistry - Sienko y Plane - Ed Me Graw HilI - Organic experiments - Fieser - Ed Health - College che nt~_ry_ - Editorial Schaum
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
2J shy
ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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Teoriacutea ejerc~clos y problemas - Domiacute guez X - Ed Cultural ( rrleacute x ico) - Coacutemo resolver problemas en Quiacutemica (varios toros pequentildeos) - J lbarz - Guiacutea para Principios baacutesicos de Quiacutemica de Gray y Haight - iexcliexcl Chipman
Ed Re ve rteacute bull
NOTA La lista ante r ior no es lirr~tativa ni exhaustiva pues soacutelo presen ta lIDa seleccioacuten de los n UlOOrQSOS y valiosfsirros textos publicados sobre los respectivos t emas
ORDEN DE TEMAS
Nuestro ccnsej o es mantener el orden de los Bloques pasan do hada el terci o final aquellos temas que por su complejidad convenga demorar por ejemp l oNocioo de - energiacutea libre (Ir a VII) complejo intenre dio y siguiente del Bloque V (Val final del VII) complejos (IX a XIV)
Pensamos que el a lumn o (15-16 antildeos) deberiacute a haber aprobado previarrente por lo renos un curso de F1sica que incluya r~ecaacutenica Termome tr1a Calorilretriacutea Cambios de est ado de agregacioo Nociones de electri cidad (hasta ley de Ohm incluiacuteda)
In dependi entemen t e de habe r realiza do tamb ieacuten estudios de Quiacutemica e l Curs o sistemaacutetico se inicia aq uiacute en el Bloque 1 con la inten cioacuten de que el alumno realice caacute l culos estequiorreacutetricos con solt ura en n lacioacuten a sustancias puras y re acciones quiacutemicas que maneja experimentalme te El uso del meacutet odo devariaciones continuas eS un excelente encadena miento con otros temas de bloques posteriores
Energiacutea en las reacciones quiacutemicas continlla la liacutenea estE quiomeacutetrica e introduce el concepto energeacutetico tan fructiacutefero que se bi~ furca en los degDiagramas entaacutelpicos y las Energiacuteas de uni m preparando al alurmo para el morrento en que se desee trabaj al con Energiacutea libn~lI
La estructura electreacutenica del aacutetomo es la meta del Bloque 111 Comienza con las cuatro pistas experimentales e lect roacutelisis descarg en gases radioactividad y espectros copiacutea de emisioo ElectroacuteLi s is es l a pritrera porque en base a ella fue definida la carga del eJrctraacuten y miacuteen tras por una parte permite completar el cuadro de l as p artiacuteculas quiacutemicas con los iones por OTra continuacutea la lIacutenea estequiomeacutetrica en las leyes dE Faraday La discootinuidad de niveles en el aacutetomo se completa can el estu dio de 11Energiacuteas de Ira ionizacioacuten (existe buena peliacutecula CHEM sobre e tema) Una p resentacioo global de la Clasificacioo Perioacutedica en relacioo cm la distri bucioo electrooica en orbitales por medio de la 1 construcciOacute ordenada de j a la puerta abierta p ara iniciar en ese momento e l estudio a breviado de los e lement os y sus compuestos (Bloques VIII y IX ) Finaliza con la estructura de las diferentes clases de lIDioo quiacutemi ca lo cualreda
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dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
v
VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
JT Cxperiricntar I _ o- shy
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
ForT1u lar h i R~oacute~t~e~slimiddotsordf - ~------------
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3193
I I
dea los temas anteriormente mencionados y abre el capiacutetulo de los compues tos del carbono al referiInos a la hibridizaciaacuten de orbitales shy
La primera parte del Bloque IV es inne cesaria s i ha sido es turliada en alguacuten curso anterior por lo que bastaraacute con un repaso sucintoshyde los Estados de agregacionllPresioacuten de vaporll como equilibrio dinaacutemico es iexclretodoloacutegicaiexclrente f undamental para introducir ese con cept o que desemboshycaraacute luego en Equilibrio quiacutemico y por otra parte eS clave simplificada para introducir Entropiacutea Soluciones y Solubilidad p uede haber sido trashytado antes arrqiexclliando lo referente al tema en el Bloque 1 Ley de Raoult es una continuacioacuten natural de Presioacuten de vapor y lleva al concepto de 11 dis Dei acioacuten 11 bull
Cineacutetica quiacutemica precede a equilibrio para formula r la ley correspondiente a partir de las velocidades de las reacciones opuestas Planteadas las expresiones cineacuteticas el orden de reaccioacuten y ejerrqiexcllos de mecanismos inorgar1Jcos s e paca al Bloque VI dejan do los ternas desde Com pIejo interiexclredio hasta Quiacutemica de la fotografiacutea para despueacutes de este Bloque o del X
rrquilibrio quiacutemico y Equilibrio de electrolitos l1 son los temas centrales de los Bloques VI y VII De ellos pueden abreviarse al maacutexi shymo IIElectrolitos deacutebiles y fuertes t eoriacuteas modernas Conductividad y lPolarizacioacuten Corrosioacuten y su correlato natural Proteccieacuten es t en cam shybio un tema de la realidad tecnoloacutegica que nos parece aplicacioacuten fundamenshytal ltle los anteriores sin embargo puede ser desplazado al Bloque IX desshypueacutes de I1Metales
Los Bloques VIII y IX comprenden el estudio de los elementos y sus corrpuestos dividiendo aque l los en cuatro grupos determinados por sus orbitales externos que son los relacionados fundamentalmente con las propie dades quiacutemicas Asiacute estudiamos primero los gases inertes (s2 S2 P6) lu~ go los elementos representativos (Si s2 Px) comenzando por el grupo VIIA y siguiendo con los no metales de derecha a izquierda en la Clasificacioacuten Peshyrioacutedica hasta llegar al boro Todos los eleTlEntoo que restan son rretales por lo que comenzamos por los representati vos desde e 1 grupo lA hasta polo shynia luego los rretales relacionados (S2 dx) nombre que preferimos al indeshyfinido de trans i cioacuten de izquierda a derecha es decir desde 1II B a VIlIB hasta lIB Y finaliexclrente los metales s imilares (~ di f x ) lantaacuteni dos y actiacuteshynidos nombre que p referi mos por la razoacuten dada Al comenzar estos bloques sugerimos utilizar- la Clasificacioacuten Pe rioacutedica para dar un cuadro iexcliexcllobal de minerales y otro de meacutetodos de obteneioacuten Recomendarnos tambieacuten estudiar por grupos todos los no metales de los sub-grupos A correnzando por el hidroacutegeshyno an tes del VIIA y luego los metales relacionados en conjunto y los metashyles similares tambieacuten globalrrente Corrp le j o e s uno de los temas que pue shyde n tra1sfe rirs e en su mayor parte al Cu rso 11 habiendo tratado breverrente su composicioacuten y equilibrioltReacciones nucleares TI y Nuacutecleo 1t deben estudiar se en funcioacuten de l uso de radioisoacutetopos pues en cursos bien coordinados el shytema Nuacutecleo es estudiado con mayor eacuten1asis en Fiacutesica
Al terminar el Curso 1 si se ha trabajado y estudiado eficien teTrente los alumnos estaacuten en condicione s de mane jar operativarrente y apli -shy
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
2J shy
ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
v
VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
JT Cxperiricntar I _ o- shy
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T 0hservar I p reci si oacutenI
1
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
ForT1u lar h i R~oacute~t~e~slimiddotsordf - ~------------
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cal por haberlos entendido f6mulas y caacutelculos esteq ui omeacutetri c os de aacuteci shydos y bases oacutexi do-reduccioacuten y cOl1llej os diagramas entlilpicos y en r giacuteas de unioacuten estructura electroacutenica de aacutetomos lIDj ones y compues tos con las dinensiones de longitud superficie y volunen correspondientes e s ta shydos de agregacioacuten soluciones y solubilidad cineacutetica y equilibrio elecshytrolitos pilas y corrosioacuten y la Clasificacioacuten Perioacutedica como modelo uni ficador Lo dicho il1llica la capacidad-en niveles sencillos-para res olver problemas conceptuales y numeacutericos para realizar trabajo expeIIacutenental en el laboratorio y para actuar con netodologiacutea y criterio cientiacutefico
El Curso II ha sido diseliado por entrelazamiento de tres grandes temas Fmciones ll Isomeriacuteas yMecanismos de reaf ~ cioacuten La es shytructura electroacutenica en los orbitales de IDi6n y sus cambios puede uti shylizarse como modelo unificador
El priner bloque de este seg=do curso es e 1 X en la se shycuencia general Vuelve sobre temas estudiados antes y los profundiza e introduce dos praacutecticamente nuevos aunque pudieron ser tratados brevemen te en el Curso I (Bloques IrI y IX) Hidrocarburos e Isomeriacuteas planas
El Bloque XI inicia el estudio de halogenuros y fIDciones oxigenadas que continuacutea con 3cidos e isomeriacuteas espaciales en el XII
Los mecanismos de reaccioacuten han comenzado desde el Bloque XI con halogenacioacuten de hidrocarburos y luego se habraacute tratado sustituciones nucleofiacutelicas como miacutenimo Por lo tanto en el Bloque XIII se completa y sistematiza el tema
Liacutepidos 111Cla el estudio de los tres grandes grupos de sustancias naturales porque empalma sin dificultad con la funcioacuten eacutester Gluacutecidos (monosas y poliosas) sigue luego y al introducir funciones nitrogenadas aminocidos conduce a proacutetidos directamente Aquiacute puede incluirse Macromoleacuteculas naturales y referirse a la tecnologiacutea de eacutestas
_por ejel1llo en alimentos- y a las artificiales (poliacutemeros sinteacuteticos)
Los productos naturales tienen su antecedente en los estushydiados en el bloque anterior En el XV el objetivo es introducirse en la Quiacutemica Bioloacutegica a traveacutes de estructuras y procesos que conviene resu shymil en laacuteminas y diapositi vas siguiendo dos lIacuteneas que a partir de Enzi mas t Vitaminas y 1Hormonas pueden ser uacutenicas por opcioacuten purinas a shynucleicos y quimioterapia a antibioacuteticos Sistemas coloidales puede ha ber sido tratado con diferentes ni veles desde el Bloque 1
Respecto al Curso 11 selialam05 que tambieacuten puede ser coro shypletado con los temas que no habiendo sido incluidos en el 1 corresponshyden a un curso actualizado entre los cuales mencionaremos IlCorrplej ()S TI
Georretriacutea quiacutemica y lTermodinaacutemica - las tres leyes Entropiacutea
Con las mismas consideraciones efectuadas al terminar el Curso 1 los alUlTl10s estaacuten en condiciones ademaacutes de lo alliacute dichode dishysefJar secuencias de siacutentesis son capaces de iexclmalizar sistemas formados por co~uestos orgaacutenicos a traveacutes de reacciones de identificacioacuten deriva
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tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
2J shy
ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
- 25 shy
PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
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acerca de l in divi duo
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1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
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I I
tizacioacuten y determinacioacuten cuantitativa de grupos funciltm2uuml~s frntildenejiexclln ope shyrativamente los conceptos de oroitales y mecanismos dE ~(accioacuten y estaacuten en condiciones de interpretar situaciones y pr oblemagt vjnculaoos con las aplicaciooes de la Quiacutemica a la Biologfa la Geologiacutea y la Te cno l oFIacute
Todo el Curso debe disentildearse en interlccoacuten con middottod0s de evaluaci oacuten diagnoacutesticos y de control de manera q ue puedl di sp onerse de los instrunentos para calificar y medir no soacutelo l a act i 11 dad de los iexcliexclshy
lumas sino tambieacuten de loo profesores y en uacuteltima i ns tancia c l Proyecto mismo
~
TRABAJO EXPERIMENTAL Y CURSOS ABREVIAIl(lS
Existe expe rie ncia de que estos programas pueden ser desashyrrollados durante un aflo normal (35 semanas de cinco diacutea) con un miacutenimo de cuatro horas semanales (seis ideales) para e 1 Curso 1 y tres horas (cuatro ideales) para el Curso II in c luyendo el traba jo experimental rea lizado por los alumn os por lo que dos de las horas de ben se r consecutivas para que e l docente pueda organizar los t rabaj os de labo r a t o rio cuando lo conside re conveniente Un nuacuterrero anua l aceptable de sesiones experimenta shyles (de dos horas clase ) es doce pero esas sesiones pue den realizarse en-el contratumo como ocurre---enalgunos colegios con mayor duracioacuten y en ese caso rebajar el nuacutemero de sesiones a ocho Las series que podemos recomendar para cada Curso son
Curso l Sistemas materiales Des composicioacuten Combinacioacuten de los e lemen tos Energiacutea en las reacciones quiacutemicas Electroacutelisis Soluc iones Solubilidad Propiedades coligati vas crioscopiacutea Cineacutetica Cataacutelisis Equilibrio Acidos y bases oxidacioacuten y reduccioacuten Corrosioacuten Sistemas coloidales Estudio de algunos elementos y de minerales Preparacioacuten de compuest os y complej os Anaacutelisis de aguas aleaciones y pigmentoo
Curso II Anaacutelisis elemental Cromatografiacutea Hidrocarburoo bull Alcoholes Al deh idos y cetonas Acidos y eacutesteres Gluacutecidos Liacutepidos Aminoaacutecidos y proteiacutenas Siacutentesis orgaacutenica azoicos Siacutentesis especi a les Anaacutelisis foliar y de sue los Anaacutelisis bioloacutegicos
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Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
bull Isolleriacuteas espaciales Mecanis mos de reac shycioacuten ejemplos tiacutepicos Lipidos Gluacutecidos Aminoaacutecidos y proacutetidos Er zimas y vitaminas Hormonas Acidos nucleicos Siacutentesis cloroflica shyMacromoleacuteculas Sistemas coloidales
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
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tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
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acerca de l in divi duo
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1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
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VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
JT Cxperiricntar I _ o- shy
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
ForT1u lar h i R~oacute~t~e~slimiddotsordf - ~------------
f Disentildeqr eXD~rlT1~ ft os
- fiacutes i camen te t- e s tadstiacute camente
t I Pe lac ionp ~
I Int eRrntildeci oacuten I(Ti ~ ic
e fpici o t Plflpo(cles imJginati Vi)
L i~ T_ Intp rpretar
VI Hode l Of-
L____ ____ VII Pro de ci r ------- __gt_----------- --------------0
~led i y I ~uad ro le va lo res - - - - - - I Gra fi cos
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I I
Una buen a coor dinacioacuten de est os trili~ajos e xpe rimenta l es permi tiraacute ali viar la ensefianza de e stos temas desde e l punt o dp vista teoacuterico a traveacutes de las discusiones pos t - laborato r io y de cuestionashyrios sobre prob l e mas con ceptuales y numeacutericos
Frente a s ituaciones de erre r gencia en qUE~ es imprescin shydible reducir e l nUacutelTEro de temas tratados ofre cfmos orientac iones para un corte mode rado ( a ) y para una siacutentesis extre ma (b) que p ueden com shypletarse por medio de las sesiones de laborator io
(a) Se inicia con el Bloque 1 abreviado se sup r ime el Bloque II salvo Energiacutea de unioacuten q ue se accpld al final de Bloque II I Continuar aquiacute con Soluciones bullbullbull disociacioacuteniy fin al del Bloque IV De l Bloque V soacutellt hasta T( n-cmo -1e 1euroccioacuten con tm a br-eve rre_ll ~
cioacuten de Cataacutelisis De los Bloques VI y VII suprimi r Electro1l shytos deacutebiles y fue rtes teacuteorias modernas y Conducti vidad Polariza cioacuten El estudio de los lmentos y sus c0llluestos se re aliza por grupos de la Clasificaciuacuten F~ioacutedica se ofrece lIDa nocioacuten acerca de Complej os y se termina con Aplicaciones de is oacutetopos marcados El Curso II se inicia con el Bloque X cOlllleto luego se da el cua shydro geneacutetico de funciones e Isomeriacuteas espaciales El Bl oque XIII Mecanisiilos de reaccioacuten sirve para aplicar funciones e isomeriacuteas con i nterpretacioacuten elect onlca y de orbitales Continuacutea el Bloque XIV comple to y se termina con una seleccioacuten de te mas de l Bloque XV que debe incluir Macromoleacuteculasy Sistemas coloidales
(b) 1 - Sistemas materiales cOlllosicioacuten Leyes de combinaci oacuten Teorfa a toacutemico - molecular foacutermula Nomenc latura Estequiomet ra ElectIOacutelf siso Clasificacioacuten Perioacutedica elementos iones Uniones quiacutemicasEne ga de unioacuten Cristales ioacutenicos y mol eculares Sol uciones Curvas deshysolubilidad Cineacutetica quiacuteiexclrla expres iones de la velocidad y orden de reaccioacuten Nocioacuten de mecanismos de reaccioacuten Referenci a a cataacutelisis Equilibri o quiacutemico Principlo de Le Chatelier Equilibrio de electromiddot litas Acidos y bases Reacciones redox Pilas Est udio de los elemenshytos y sus corrpuestos por grupos de la Clasi ficacioacuten Perioacutedica Apliceacute ciones de isoacutetopos marcados shy
2 - Uniones covalentes iexclLb iG1Zacloacuten el elemento ca rbono en la CIamiddot si ficacioacuten Perioacutedica Hidroca buros aliraticos y aromaacutet icos Isome shyriacuteas planas l Radicales hidrota-bonados Funcione s o r gaacutenicas a trashyws de f cUddro geneacutetico l1
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ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
- 24 shy
tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
- 25 shy
PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
- 26 shy
METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
- 27 shy
5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
- 28 shy
ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
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VIII
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JT Cxperiricntar I _ o- shy
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T 0hservar I p reci si oacutenI
1
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egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
ForT1u lar h i R~oacute~t~e~slimiddotsordf - ~------------
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VI Hode l Of-
L____ ____ VII Pro de ci r ------- __gt_----------- --------------0
~led i y I ~uad ro le va lo res - - - - - - I Gra fi cos
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Cineacutect i Cil
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CXJvnl1fllIO 3ru 0l3T10~
3193
I I
ADVERTEN CIA A LOS PROFES ORES QUE DESEAN APLI CAR ESTE PROYECTO
Los bloque s de temas s on IDa parte del Proyec-o Pilra la Enseiacutean shyza de l a Quiacutemica q ue incluye IDa s erie de e jercici os y prob lemas nurreacute ri cos ID a guiacutea pa~a trabajo experimental de los alunnos y la guiacutea todoshyl oacutegica-e valuativa
Quiacute mica 1 incluye l a quimica fiacutesica elerrental ll amad tambieacuten qUl nuca gteneral l as nociones flIDdamen talcs de quiacutemica inorgaacutenica y ele i nt roduccioacuten a 1 analiacutet ica Algunos temas pueden ser tratados en Quiacutemishyca Ir t ales como ItMe canismos de reaccioacuten Comple j os y Aplicaciones de isoacutetopos marcados Ii bull
En Quiacutemi ca 11 l os temas fundarrentales part en de ID estudio ms deta llado de l as p ropie dades que confiere a la sus t anci a l a IDioacuten cava shyl ente Se i nicia con lar ca racteriacutesticas del aacutetomo de c a rbono y luego cont i nuacutea con funciones i sorrerlas mecanismos de reacci oacuten y grandes gru pos de sustancias bioloacutegicas y complejas shy
Se sobreel tiende q ue durante todo el curso los alumnos aplica shyr aacuten los princ i pios q uiacutemic os fm da rren tales apren didos ant eriormente con l a c lara adve r t encia q ue la sep aracioacuten entre Inorgaacutenica y Orgaacutenica soacutelo tiene ID s ent ido pe dagoacutegi co y no representa un cisma en el e s tudio de la Quiacutemi c a ut ili zaacutendos e las IDiones y los rrecanismos de reacc ioacuten con propoacute sito ID isecti cador al dar ejerrplos de ambas ramas shy
El entren amiento en el uso de la nomenclatura internacional de la I UPAC as iacute como en l a capacidad para trabajar indi vidualrrente y en eshyquip o rnan ua e intelec tualrrente es parte de ambos cursos en los cua shyl es seraacuten ap licados los medios auxi liares en todos sus aspectos a udiovi suales modelos problemas nUlreri cos y conceptuales
Esos conteni dos consti tuyen lID maacuteximo el cual ofrece un panorashyma corrpleto de la Quiacutemica desde el punto de vista flIDdantal con apli c aciones a la vi da diaria en lo b i o loacutegico y tecnoloacutegi co que atraen el shyinte reacutes del estudiante Para adap tar estos bloques al pr ograma que el prof esor deberaacute elaborar teniendo en cuenta las condiciones y los medios disponibles recorrendamos los siguiente
a) El profesor puede prescindir de los t emas que conside re inne shycesarios o inaccesibles Sin embargo es preferible limitar la aplicacioacuten te estos calificativos al miacutenimo y tratar de presentar un panorama am shypIlO de la QuiacutelTi ca mientras se aplica simultaacuteneamente e l meacutetodo cientiacute shyfi co en su ci clo continuo fonnular hipoacutetesis dise ntildear e xperimentos obshyservar medi r interpretar formular hipoacutetesis di s entildear experimentos ob s e rvar rredir interpretar bullbull Por ello es aconsejable abreviar muchos shytemas antes que eliminarlos
b) El orden de presentacioacuten no e s estrict o alIDq ue n os hemos preo cup ado por mantenerlo en los programas analiacute t i cos Asiacute por ejerrplo adop
- 24 shy
tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
- 25 shy
PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
- 26 shy
METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
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V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
v
VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
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I j
I I
T 0hservar I p reci si oacutenI
1
I TI
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orden y regu lridad variabi lida d
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I Int eRrntildeci oacuten I(Ti ~ ic
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L i~ T_ Intp rpretar
VI Hode l Of-
L____ ____ VII Pro de ci r ------- __gt_----------- --------------0
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Cineacutect i Cil
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J3NI3J OOI~lIl901ld31l OIJIAIl3S
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CXJvnl1fllIO 3ru 0l3T10~
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I I
tamos la iniciacioacuten telllrana en los as pe ctos energeacuteticos de las reaccioshyns quiacutemicas (bloque rI) pero la nocioacuten de energiacutea libre la postergamos hll$ta el tercio final del prirrer curso sistemaacutetico que termina en el bloque IX o bien para el comienzo del segundo que abarca fundarrental shyI1Inte Quiacutemica Orgaacutenica con algunos aspectos de Quiacutemica Bioloacutegica En la misma forma se puede transferir cOllllejos a los bloques posteriores al noveno
e) Sugerimos coordinar cada tema en cuanto il lo teoacuterico l o expe rimental y lo operati vo (en la resolucioacuten de problemas) ilus trand ademrs la discusioacuten de la teoriacutea con ejellllos numeacutericos y e xperiment os ( c omo de mostraciones por medio de laacuteminas diapositivas cine y televisioacuten) deshyacuerdo a las posibilidades
d) Los trabajos experirrentales q ue realizan los alumnos deben presentar dificultades graduales de teacutecnica y de razonamiento Paulatina rrente se debe aurrentar la libertad de accioacuten del alumno en el di seno de los experirrentos para optar entre procedimientos y sobre todo en la cre actividad para generar i deas novedosas de interpretacioacuten e hipoacutetesis
e) Cuando se desea promover un cambio educativo existen tres pr Cesos fundamentales (3F)
Formulacioacuten de un programa que iraacute evolucionando
- Formacioacuten de profesores entrenados en met odologiacutea cientiacutefishyca y adaptables a circunstancias variables
- Fabricacioacuten de llmedios libros guiacuteas cuestionarios diashypositivas pel1ciexcliexcllas cajones-laboratorio etc
El maacutes importante es la formacioacuten y reentrenamiento de profeso shyres para lo cual sugerimos seguir por lo rrenos los CUlSOS Breves de INEC
El profesor introduciraacute cambios escalonados en contenido y rre todologia variantes beneficiosas que surgen espontaacutenea o deliberadamen~ te y registraraacute por escrito la experiencia vivi da al hacerlo En esa for ma al repasar el camino recorrido en pocos aftas observaraacute efectos sor prendentes Proceder asiacute facilita su labor docente y creadora a traveacutes shydel hallazgo pedagoacutegico al mismo tiempo que adquiere capacidad de siacutente sis confianza en sus procedimientos y seguri dad en el manej o del meacutetodO
- 25 shy
PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
- 26 shy
METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
- 27 shy
5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
- 28 shy
ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
r i rren-al shy3 Discusioacuten de
los resu ltashyrl08
4 Con c lusiones
v
VIII
5 nibUOfQfi-=-_=-_=-_=-__~ =- 1 Potl~r iIis(~rlrninaLi v() -1RUCe7a y
JT Cxperiricntar I _ o- shy
I j
I I
T 0hservar I p reci si oacutenI
1
I TI
egtdste situac i oacuten a deicrtbir y expli car exi s t e p r ob l ema a resolve riexclexi ste capacidad par a controlarmiddot y prerleci r
orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
ForT1u lar h i R~oacute~t~e~slimiddotsordf - ~------------
f Disentildeqr eXD~rlT1~ ft os
- fiacutes i camen te t- e s tadstiacute camente
t I Pe lac ionp ~
I Int eRrntildeci oacuten I(Ti ~ ic
e fpici o t Plflpo(cles imJginati Vi)
L i~ T_ Intp rpretar
VI Hode l Of-
L____ ____ VII Pro de ci r ------- __gt_----------- --------------0
~led i y I ~uad ro le va lo res - - - - - - I Gra fi cos
~ - - (~riacutet i co ~ervido ff-I(~Pbull a- I lmiddot~ lmiddot~K( pli n r
Cineacutect i Cil
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lt 1 - I
lNI1N3fl1N 931lIV 9ON3nB
J3NI3J OOI~lIl901ld31l OIJIAIl3S
ti N3 OS31lc1fI i 03IN3J 3 IDI
CXJvnl1fllIO 3ru 0l3T10~
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PREPARACION DE PRO FES ORES EN ACTIVIDAD
Hemos in dicado que los Cursos para Act uaJi7iexclcioacuten y Perfe ccioshynamiento Docente deben mantener por 10 meno s en nuestra asignotura dos cashyracteriacutesticas ser inte$rados y homoteacuteticos Por lo tanto 1 programa de los cursos que organizamos cubre un campo amplio del conocimient o quiacutemico y ofrece en nivel superior los temas que contiene el programa para alumnos
Incluimos en nuestros cursos auspici ados por el INrC ademaacutes ele clases sobre problemas numeacutericos y trabajo experimental un curSo sob re Metodologiacutea cuyo programa comprende cinco Bloques de 1ema 1 Meacutetodo cientshyfieo Creatividad I r Apren dizaje meacutetodos de estudio ense~anza proeramada III Enseflanza diferentes meacutetodos tecnologiacutea aplicada a la educacioacuten IV Evaluacioacuten diferentes teacutecni cas promocioacuten (existe un curso especial del iexclNEC sobre este Bloque) V Proyectos nacion a les e internacionales sobre la ense shyflanza de la Quiacutemica Proyecto argentino
Por otra parte hemos propuesto que a traveacutes de un Curso de ni vel 1I se entrenara y se leccionara a profesores que dictaran en sus respect~ vo s centros provinciales Cursos de nivel l
Esos cursos pueden dictarse durante el verano en forma intens i ficada y una adecuada planificaoioacuten permitiriacutea reentrenar 3000 profesores enshycuatro antildeos Los programas correspondien1es son los que siguen
1 1ETOOOLOGIA
Ensentildeanza y aprendizaje de la Quiacutemica
2 CURSO DE NI VEL 11
Formacioacuten de InS1ruc1ores
~ ESQUEMA DEL METOOO CIENTIFICO
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
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acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
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METODOLOGIA
Enseiacute1anza y aprendizaje de la Qu1Tnica
1- Meacutetodo cientiacutefico Caracteriacutesticas obj etivos proceso et ap as Pe rshycibir y entender de l sentido comuacuten al sentido c ientiacute f ico y f i losoacutefi co Racionalismo y e1ll i ri s mo idealis mo y materialismo Causalidadshydeterminismo y azar estadiacutestico Premisa previa regularidad en la Naturaleza Pl anteo del prob lema hipoacutet es is de trabajo dl seio del experiroonto Observar rredir interpret aT o Anaacutel i sis cuadro de valoshyres graacuteficos y rU1ci ones Modelos Comuni cac ioacuten presentacioacuten de in formes y publicaciones Heacutetodos estadiacutesticos eX[l~sioacuten de res ulta -=shy
dos ensayos estadiacutesti cos anaacutelisis de varianciacutea corre lacioacuten Des shyviacioacuten y error aproximac i enes Caja negra caj a china f rasco azu l Simulacro de i nvestigaci oacuten y min i proyectos Act ivi dades extraprograshymaacuteticas Ferias de Ciencia y buacutesqueda del talen t o cientiacutefico Inteli gencia y creati vidad
2 - Aprendizaje Ensentildear a aprende r Meacutetodo de estudio Te oriacuteas del apren dizaje condicionamiento ap roximaciones suces i vas (ensayo y error) shyesquema global (Gestalt) Re ite racioacuten entrenamiento Bib liografiacutea discucioacuten criacutetica Trabajo de laboratorio y trabajo intelectual Acshytitud frente al problema nuevo capaci dad para encarar y realizar Meacutetodo heuriacutest ico Investigacioacuten y des arrollo (l middot amp D) Hallazgo a shyporte invento y descubrimiento Re glas leyes teoriacuteas Patentes transferencia de t ecnologiacutea Ensefianza programada maacutequinas de enseshyntildeanza Autoprogramacioacuten
3- Ensefianza Pedagogiacutea didaacutectica y metodologiacutea Grandes escuelas Cla se expositiva y clase dialogada Clase experimental y actitud de des cubrimiento Conocimiento por experien cia y por refe rencia Semina -=shyrios Dinaacutemica de grupo Entrenamiento en la accioacuten Aula y taller shylaboratorio disentildeos Desarrollo teoacute rico problema conceptual y numeacute rico histori a buacutesqueda de l a solucioacuten Elaboracioacuten de modelos fiacutesr cos y matemaacutet i cos Jue go intelectual y di s ciplin a de trabajo Inter polar extrapolar predecir Tecnologiacutea aplicada a la educaci6n me-=shydios audiovisuales osciloacutegrafo computadoras Simulacioacuten Ensefiar a enseilar
4- EvaluacioacutenClases de pruebas ensayo problema conceptual problema numeacuterico-o opcioacuten muacuteltiple proyecto puesta a punto tesis etc Pruebas parciales y totales escritas orales y praacutecticas Promocioacuten con y sin examen final Escalas de calificacioacuten Exaacutemenes de i n greso de control y de madurez Meacutetodos estamsticos Evaluacioacuten de la ense fianza encuestas pruebas de rendimiento Objet i vos de la evaluacioacuten validez y signi ficado de los resultados
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
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ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
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L i~ T_ Intp rpretar
VI Hode l Of-
L____ ____ VII Pro de ci r ------- __gt_----------- --------------0
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5 - Proyectos Proyectos para la ense ntildeanza de la Quiacutemica noMe a me rica shynos e uropeos asiaacuteticos lat inoame ricanos Pre mi s as y fine s c ar acshyt eriacutest icas corntmes y espe ciacutefi cRS Proye c t o argent i n o cn~cs realiza dos Proye cto 30 Formacioacuten y perfe ccionamiento de docentes Bloques de t emas y unidade s didaacutecticas en quiacutemi ca-- f~si ca i norgaacutenica y o rgaacuteshynic a Trabaj o e xpe rirrental Guiacuteas y material didaacutecti co HLahoratorio port aacutetil y teacute cnicas econoacutemicas s e nuacute mi cro papel jeri n gas de inye cshyciones fil tracioacuten a pres i oacuten Evalufi c i oacuten de pr()ye c tos Bre ve esbozo his t oacuterico de la Quiacutemica Tenden ci as actuales en la e nsentildeanza de la c iencia Programacioacuten y Tre t odo l ogiacutea en nive l pri mario rre dio y s upe riacute or Ciencia integrada y ciencia coordinada Planificacioacuten y s i ste ma educac i onal
CURS O DE NIVEL II
1 - Composicioacuten y estequiometriacutea discusioacuten criacutetica actualizacioacuten comshypuestos no e stequiomeacutetricos Variaciones continuas E l e ctroli tos eshyqu ilibr ios y teoriacuteas
2 - Termodinaacutemica termometriacutea 7 calorimetriacutea las tres l eyes Aplicacioshynes quiacutemi cas Ciclo de Boro y Haber Procesos irreve r sibles Nociones de t e rmodinaacutemi ca estadiacutestica Quiacutemi ca de s upe rficies Sistemas colo i dales shy
3- Est ruct ura atoacutemica estudio y de s arrollo fiacutesico-mate maacutetico de teoriacuteas modernas y de la Clasificacioacuten Perioacutedica Un i ones quiacuternicas intra e iacutente r -partiacuteculas Cristale s lonICO S atoacutemicos y moleculares Comple shyjos e s t ructuras Geometriacutea quiacutemica simetriacutea
4- Quiacute mica ana1iacutetic a avanzada Meacutetodos instrumentales Meacute todos s eparatishyvos Meacutetodos radioquiacutemicos Meacutetodos estadiacutesticos en la experimentacioacuten quiacutemica
5 - Siacute ntesi s de compuestos inorgaacutenicos y organ~cos Teacutecnicas modernas dishyferentes escalas Cineacutetica qufmica Tecnologiacutea quiacutemi ca referencia a operaciones y procesos un i tarios Uso de computadoras en quiacutemi ca Simu l acioacuten de experimentos Computadoras y ense ntildeanza
6- Extracc ioacuten y e s tudio de productos naturale s Quiacutemica bioloacutegica en vegeshytales animal e s y microorganismos Bio-quiacutemica-fiacutesica
7 - Hetodologiacutea Planificacioacuten y programaclon Unidade s didaacutecticas Sistemas educativos Cursos Clases Medici oacuten educativa Experimentacioacuten pedagoacutegi ca meacutetodos e s t adiacutesticos Meacutetodos auxiliares tecnologiacutea educativa ComUuml nicacioacuten meacutetodos 1activosl y grupales ensentildeanza p~ogramada audiovi=shysuales y lIsimilares Comparacioacuten de dife rentes proyectos estudio criacuteti co
- 28 shy
ESQUEllA DEL MET ODO CIENTI FICO
Pre misas pre vias
~
acerca de l in divi duo
acerc a de la Naturaleza
V Cormm i car
1 Presentaci oacuten 7 Trb~i o e xp e
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4 Con c lusiones
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orden y regu lridad variabi lida d
causali dad y probab i l i dad
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