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UANL - FIME Química General

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VIGENTE A PARTIR DEL: 01 de Agosto del 2016

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

PROGRAMA ANALÍTICO FIME

Nombre de la unidad de aprendizaje: Química General Frecuencia semanal: 3 hrs. Horas presenciales: 42 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 38 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( X ) Formación básica profesional ( ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 4 incluyendo laboratorio Fecha de elaboración: 09 / Enero / 2009 Fecha de la última actualización: 05 / Agosto / 2016 Responsables del diseño: Dra. Laura Imelda García Ortiz

Dra. Sugeheidy Yaneth Carranza Bernal M.C. Leticia Flores Moreno

Dra. Verónica Almaguer Cantú M.A. Diana Garza Rocha

Presentación: En esta unidad de aprendizaje el estudiante podrá diferenciar la materia en base a sus propiedades así como identificar el reactivo limitante y el exceso en una reacción lo que nos permita realizar cálculos estequiométricos, podrá diferenciar los tipos de soluciones y concentración para aplicarlos en procesos de titulación y determinar el mecanismo de una reacción a través del análisis del equilibrio químico, estos conocimientos le permitirán en la siguiente fase identificar los conceptos básicos de electroquímica en el balanceo de ecuaciones de oxido-reducción y argumentar


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la importancia del impacto ecológico que genera el desecho de celdas electrolíticas y pilas voltaicas, finalmente se establecerá el comportamiento fisicoquímico de la materia para relacionarla con la espontaneidad de las reacciones químicas y se utiliza la Teoría Cinético Molecular y las leyes de los gases así como de las deHess y Gibbs para establecer y entender el comportamiento del sistema.

Esta unidad de aprendizaje se divide en 4 etapas, en la primera el estudiante diferenciará la materia en base a sus propiedades e interacciones para analizar los diferentes tipos de reacciones químicas, así como su estequiometría. En la segunda, diferenciará entre los tipos de soluciones y concentración utilizando diferentes unidades físicas de medición para aplicarlos en procesos de titulación y equilibrio químico. En la tercera parte identificará los conceptos básicos de electroquímica en el balanceo de ecuaciones de óxido- reducción por el método de cambio en el número de oxidación y la determinación de masa, tiempo y corriente eléctrica aplicando la ley de Faraday, para argumentar la importancia del impacto ecológico que genera el desecho de celdas electrolíticas y pilas voltaicas, finalmente en la cuarta parte deducirá la espontaneidad de una reacción química en base a los conceptos básicos de termoquímica y termodinámica, así como determinar presión, volumen y temperatura de diferentes sistemas utilizando la Teoría Cinético Molecular y las leyes de los gases para establecer el tipo de proceso que ocurre en cada caso.

Propósito:

Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad permitir a los estudiantes de ingeniería fundamentar los requerimientos previos que

necesita para la caracterización de materiales, polímeros, análisis de los procesos termodinámicos, fisicoquímicos, diferenciar grupos funcionales, mediante el desarrollo de su capacidad para identificar elementos, compuestos, reacciones químicas en los que participa lo que lo faculta para analizar las propiedades físicas y químicas de las sustancias relacionándolas con su estado de agregación, esto le ayudará a la toma de decisiones buscando solucionar problemas tanto de ingeniería como de medio ambiente para lograr un desarrollo sustentable en beneficio de su comunidad, con lo que contribuirá al mejor desarrollo de las unidades de aprendizaje posteriores que empleen los conceptos de termodinámica, materiales y reacciones químicas ya que le proporciona las bases que necesitan para su estudio.

Generando profesionales competentes capaces de una actuación creativa en la que el desempeño integre los conocimientos, habilidades y actitudes en torno a la química.

Competencias del perfil de egreso: a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje:

Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales:


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Competencias instrumentales:

Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional.

Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico.

Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad.

Competencias personales y de interacción social

Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible.

Competencias integradoras

Construye propuestas innovadoras basadas en la comprensión holística de la realidad para contribuir a superar los retos del ambiente global interdependiente.

Resuelve conflictos personales y sociales conforme a técnicas específicas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada toma de decisiones.

b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje:

Analizar los conocimientos básicos de la Química General utilizando métodos y técnicas de análisis encaminados a proyectos de investigación básica para la solución de problemas tanto de ingeniería como de medio ambiente, argumentando sus decisiones.


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Representación gráfica

Competencias de la Unidad de Aprendizaje

Instrumentales

Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y

campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones

oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional

Analizar los conocimientos básicos de la Química

General utilizando métodos y técnicas de análisis

Identificar la materia en base a sus propiedades e interacciones para analizar los diferentes tipos

de reacciones químicas así como su estequiometria

Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar

ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico

Analizar los conocimientos básicos de la Química General encaminados a proyectos de

investigación básica

Identificar los conceptos básicos de electroquímica en el balanceo de ecuaciones de óxido- reducción por el

método de cambio en el número de oxidación y la determinación de masa, tiempo y corriente eléctrica

aplicando la ley de Faraday

Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo

con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad

Analizar los conocimientos básicos de la Química General utilizando métodos y técnicas de análisis para la solución de

problemas

Identificar entre los tipos de soluciones y concentración utilizando diferentes unidades

físicas de medición para aplicarlos en procesos de titulación y equilibrio químico

Personales y de Interacción

Social

Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la

naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad

sostenible

Integradoras

Construye propuestas innovadoras basadas en la comprensión holística

de la realidad para contribuir a superar los retos del ambiente global

interdependiente

Analizar los conocimientos básicos de la Química General para la solución de problemas tanto de ingeniería como de

medio ambiente

Identificar los conceptos básicos de electroquímica en el balanceo de ecuaciones de óxido- reducción para

argumentar la importancia del impacto ecológico que genera el desecho de celdas electrolíticas y pilas

voltaicas

Resuelve conflictos personales y sociales conforme a técnicas

específicas en el ámbito académico y de su profesión para la adecuada toma

de decisiones

Analizar los conocimientos básicos de la Química General para la

solución de problemas tanto de ingeniería como de medio

ambiente, argumentando sus decisiones

Analizar la espontaneidad de una reacción química en base a los conceptos básicos de termoquímica y

termodinámica, así como determina presión, volumen y temperatura de diferentes sistemas utilizando la

Teoría Cinético Molecular y las leyes de los gases para establecer el tipo de proceso que ocurre en cada caso


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Unidad temática 1: Materia: propiedades y estequiometría. Competencias particulares: Identificar la materia en base a sus propiedades e interacciones para analizar los diferentes tipos de reacciones químicas así como su estequiometria.

Elementos de Competencia

Evidencias de aprendizaje

Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Identifica propiedades de la materia mediante sus características principales y tipos de enlace para diferenciar los tipos de materiales que existen

Actividad 1. Cuatro cuestionarios contestados de los videos de la página web solicitada y reporte de la actividad. Actividad 2. Cuestionario de conceptos básicos.

Actividad 1. Cuatro cuestionarios contestados de los videos de la página web solicitada y reporte de la actividad: Contenido y

presentación de resultados

Conclusión Actividad 2. Cuestionario de conceptos básicos: Respuestas Las cuales deberán cumplir con las especificaciones de la rúbrica.

Realizan un reporte acerca de los videos de la página web establecidos por el docente

Contestan el cuestionario de conceptos básicos

Clasificación, propiedades y cambios de la materia. Enlace químico Fuerzas intermoleculares

Libro de texto, Libros de consulta. Internet Cuestionario de conceptos básicos Rúbricas


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Analizar los tipos de reactivos involucrados en una reacción mediante cálculos estequiométricos para determinar la eficiencia de una reacción Analizar los tipos de reactivos involucrados en una reacción mediante cálculos estequiométricos para determinar la eficiencia de una reacción

Actividad 3. Cálculos estequiométricos

Actividad 4. Cálculos de combustión

Actividad 3. Cálculos estequiométricos: Orden y organización Terminología química y

notación. Conceptos químicos Estrategia/

Procedimientos Conclusión Actividad 4. Cálculos de combustión: Orden y organización Terminología química y


Procedimientos Conclusión Las cuales deberán cumplir como fondo con las especificaciones que se establecen en la rúbrica.

Realizan cuestionamientos, así como la resolución de ejemplos aplicados que permita desarrollar una discusión entre los estudiantes para establecer los conceptos estequiométricos, mediante conversiones de unidades, así como la determinación de las masas moleculares, balanceo de ecuaciones y la cantidad de combustible utilizado para que se lleve a cabo una buena combustión. Resuelven ejercicios para determinar el porcentaje de eficiencia e identificar el reactivo limitante y el reactivo en exceso

Balanceo de ecuaciones por tanteo Estequiometria Reactivo limitante y en exceso, porcentaje de rendimiento. Composición del aire Relación ideal aire-combustible

Libro de texto, Actividad 3 y 4 tabla periódica. Rúbrica


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Unidad temática 2: Soluciones y Equilibrio Químico. Competencias particulares: Identificar entre los tipos de soluciones y concentración utilizando diferentes unidades físicas de medición para aplicarlos en procesos de titulación y equilibrio químico.




Identificar tipos de soluciones determinando las diferentes unidades de concentración aplicadas en procesos de titulación y pH para analizar el efecto de la temperatura, concentración y volumen en el equilibrio de una reacción. Identificar un sistema químico en equilibrio a través de los factores que lo afectan para determinar su mecanismo de reacción

Actividad 5. SOLUCIONES Resolución de la actividad integradora Actividad 6. Equilibrio y cinética química.

SOLUCIONES Resolución de la actividad integradora: Orden y organización Terminología química y


Procedimientos Conclusión Actividad 6. Equilibrio y cinética química: Orden y organización Terminología química y


Procedimientos Conclusión

Las cuales deberán cumplir como fondo con las especificaciones que se

establecen en la rúbrica.

Investigan conceptos y resuelven la actividad integradora que contiene: definición de conceptos y resolución del problema aplicando conceptos de titulación, concentración y pH. Realizan la actividad que contiene los ejercicios en los cuales se pueda analizar cómo afecta la temperatura, concentración y volumen en el equilibrio de una reacción.

Propiedades y clasificación de las soluciones Unidades de concentración M, %P, %P/V, %V, m, N y Fracción molar. Proceso de titulación Reacciones de titulación pH Cinética Química Velocidad de Reacción factores que lo afectan Equilibrio químico Ley de acción de masas Principio de Le Chatelier

ejercicio Rúbrica Libro de texto Referencia de simulador Libro de texto Actividad de Equilibrio químico Rúbrica


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Unidad temática 3: Electroquímica Competencias particulares: Identificar los conceptos básicos de electroquímica en el balanceo de ecuaciones de óxido- reducción por el método de cambio en el número de oxidación y la determinación de masa, tiempo y corriente eléctrica aplicando la ley de Faraday, para argumentar la importancia del impacto ecológico que genera el desecho de celdas electrolíticas y pilas voltaicas.




Identificar los procesos de oxidación reducción mediante el análisis de propiedades y la resolución de problemas para analizar el proceso de electrodeposición Analizar las celdas electrolíticas y electroquímicas en base a su funcionamiento, aplicación e impacto ecológico que genera su desecho para disminuir el efecto contaminante.

Actividad 7: Problemas de Electrodeposición

Actividad 8 Informe de los tipos de celdas.

Actividad 7: Problemas de Electrodeposición: Orden y organización Terminología química

y notación. Conceptos químicos Estrategia/

Procedimientos Conclusión Actividad 8 Informe de los tipos de celdas: Presentación Análisis de

información Contenido Conclusión Las cuales deberán cumplir como fondo con las especificaciones que se establecen en la rúbrica.

Resuelven problemas propuestos de balanceo de ecuaciones de óxido reducción y la Ley de Faraday Investigan y realizan un informe escrito acerca de los tipos de celdas y su afectación al ambiente.

Electroquímica Reacción de oxidación-reducción Agente oxidante Agente reductor Numero de oxidación. Método de balanceo redox Ley de Michael Faraday Electrólisis Celdas electrolíticas Celdas Electroquímicas

Libros de textos de química general, Listado de ejercicios Sitios de Internet recomendados Rúbrica Sitios de Internet recomendados, Libro de texto, de consulta, artículos y publicaciones. Rúbrica.


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Unidad temática 4: Análisis Fisicoquímico de la Materia Competencias particulares: Analizar la espontaneidad de una reacción química en base a los conceptos básicos de termoquímica y termodinámica, así como determinar presión, volumen y temperatura de diferentes sistemas utilizando la Teoría Cinético Molecular y las leyes de los gases para establecer el tipo de proceso que ocurre en cada caso.



Criterios de desempeño Actividades de

aprendizaje Contenidos Recursos

Analizar el intercambio de la energía térmica de los sistemas a través de la ley de Hess para resolver un problema.

Analizar las propiedades

generales de los gases,

tales como presión,

volumen y temperatura

mediante la Teoría cinético

Molecular utilizando

diferentes sistemas de

unidades para establecer

los diferentes

comportamientos de los

mismos.

Actividad 9. Problema integrador Termoquímica

Actividad 10.

Problemas de

Gases

Actividad 9. Problema integrador Termoquímica: Cálculo de cambio de

entalpía Conclusión

Actividad 10. Problemas de

Gases:

Orden y organización Terminología química y

notación. Estrategia/

Procedimientos. Gráficos Conclusión

Las cuales deberán cumplir con las especificaciones que se establecen en la rúbrica.

Aplicando conceptos de la ley de Hess y emitir una respuesta concisa acerca del cambio de entalpía de lo que deben entregar un reporte Resuelven un problema aplicando las diferentes leyes de los gases así como utilizando el simulador en línea.

Termoquímica Energía térmica y calor Ley de la conservación de la energía Ley de Hess Entalpía 2ª y 3ª Ley de la Termodinámica Espontaneidad de reacciones. Propiedades de los gases Teoría Cinética Molecular Unidades de presión, volumen y temperatura Ley de Boyle, Ley de Charles, Ley combinada de los gases, Ley de Avogadro, Ley de las presiones parciales de Dalton

Libro de Texto

Rúbrica

Simulador en

Línea

Rubrica


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Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa) Evidencia Ponderación Actividad 1. Cuatro cuestionarios contestados de los videos de la página web solicitada y reporte de la actividad. 2 % Actividad 2. Cuestionario de conceptos básicos. 2 % Actividad 3. Cálculos estequiométricos 3 % Actividad 4. Cálculos de combustión 3 % Resolución de la actividad integradora 5. SOLUCIONES 5 % Producto integrador medio 10 % Examen de Medio Curso 25 % Actividad 6. Equilibrio y cinética química 3 % Actividad 7: Problemas de Electrodeposición 4 % Actividad 8 Informe de los tipos de celdas. 3 % Actividad 9 problema integrador Termoquímica 2 % Actividad 10 Problemas de Gases 3 % Examen Ordinario 25 % Producto integrador de aprendizaje: Producto integrador 10 %

Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante entregará un portafolio: el cual contendrá las 14 evidencias realizados en el transcurso del semestre que corresponden a cada momento establecido los cuales evidencian tanto los conocimientos como la aplicación de los contenidos durante el desarrollo de la unidad de aprendizaje, las evidencias deberán ser entregados con una conclusión acerca de los resultados obtenidos así como la realización de las mejoras sugeridas por el profesor incluyendo la reflexión del trabajo completo.

Fuentes de apoyo y consulta: Libro: QUÍMICA, séptima edición, 2003

Autor: Raymond Chang Editorial: McGraw Hill/Interamericana Editores, S.A. de C.V

ISBN 970- 10- 3894-0 Impreso en Julio del 2002


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Libro: QUÍMICA , novena edición, 2009 Autor: Jerome L. Rosenberg, Epstein Editorial: McGraw Hill/Interamericana Editores, S.A. de C.V.

ISBN 13: 978-970.10.6888.5 Impreso en Mexico Libro: QUÍMICA GENERAL, decimo primera edición, 2009

Autor: Brown ,Lemay ,Bursten Murphy Editorial: McGraw Hill/Interamericana Editores, S.A. de C.V.

ISBN 978-607442-021-0 Impreso en México Libro: QUÍMICA GENERAL, quinta edición, 2002

Autor: Whitten/Davis/Peck Editorial: McGraw Hill/Interamericana de España Editores, S.A. de C.V.

ISBN 0-03-0061188-1 Impreso en Enero del 2002 Libro: GENERAL CHEMISTRY, ten editión, 2008

Autor: Raymond Chang Editorial: McGraw-Hill Companies

ISBN 978-0-07-304851-2 Impreso 2008

Libro: QUIMICA, edición 2000 Autor: Jonh S. Philip, Victor S. Strozak ,CherlyWistrom

Editorial: McGraw-Hill Interamericana Editorial S.A de C.V ISBN 970-10-2413-3 Impreso 2003

Libro: QUIMICA, doceava edición

Autor: Morris Hein, Susan Arena Editorial: Cengage Learning Editores S.A de C.V

ISBN 978-0-471-74153-4 Impreso 2007


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o Tema: ESTEQUIOMETRÍA Liga: http://www.amschool.edu.sv/Paes/science/estequiometria.htm

Fecha última revisión: 30 de enero del 2011

o Tema: PROPIEDADES DE LA MATERIA Liga: http://www.amschool.edu.sv/Paes/science/materia.htm


o Tema: ESTEQUIOMETRÍA Liga: http://www.amschool.edu.sv/Paes/science/estequiometria.htm


o Tema: Métodos de separación de mezclas Liga: http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema3/index3.htm


o Tema: Fundamentos de la estequiometría Liga: http://depa.fquim.unam.mx/equilibrio


o Tema: Estados de agregación y la teoría cinética Liga: www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema2/index2.htm

Fecha última revisión: 30 de enero del 2011 Revista: Latinoamer. Quím.

Año: 2010 Nombre del artículo: Adaptación de un micrométodo espectrofotométrico para determinación de fósforo en hueso Autor: Sabido Couoh, C.R.; Rosado Rubio, J. G.; Castellanos Ruelas A.F.; Betancur Ancona, D.A.;

ChelGuerrero, L. A. y Acereto Escoffié

http://www.amschool.edu.sv/Paes/science/estequiometria.htm



http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema3/index3.htm

http://depa.fquim.unam.mx/equilibrio

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema2/index2.htm


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Perfil del docente: El docente deberá contar con el grado mínimo de maestría, tener conocimientos solidos de la Química General. Ficha bibliográfica del profesor: Dra. Laura Imelda García Ortiz. Licenciada en Química Industrial, egresada de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León en el 2006, con Maestría en Ciencias de la Ingeniería Mecánica con especialidad en Materiales en el 2009 y obtuvo su Doctorado en Ingeniería de Materiales en el 2013. Tiene experiencia en el ámbito académico desde 2012. Jefe de Academia de Química General desde Mayo del 2016 a la fecha. M.A. Diana Garza Rocha. Egresada de la carrera de Ingeniero Mecánico Metalúrgico en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León, Experiencia en la impartición de la clase de química general desde 2006. Maestría Administración con especialidad en Producción Calidad. Dra. Sugeheidy Yaneth Carranza Bernal, experiencia docente 10 años en las cátedras de Química General, Laboratorio por competencia de Química; Diplomados en: Competencias, Realización de Programas Analíticos, Docencia Universitaria, Química General;Estudios de posgrado en Ingeniería de Materiales. Dra. Verónica Almaguer Cantú; experiencia docente 11 años en las cátedras de Química General, Laboratorio por competencia de Química; Diplomados en: Competencias, Realización de Programas Analíticos, Docencia Universitaria, Química General;Estudios de Posgrado en Procesos Sustentables y Biotecnología Ambiental. M.C. Leticia Flores Moreno, experiencia docente 27 años en las cátedras de Química General, Laboratorio por competencias de Química General, Diplomados en: Competencias, Realización de Programas Analíticos, Docencia Universitaria, Química General; Estudios de posgrado en Mecatrónica e Investigación Educativa, miembro del cuerpo académico “Enseñanza de la ciencias Básicas en Ingeniería”, Coordinadora Regional del ANFEI de la Red Académica de Química.


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DRA. LAURA IMELDA GARCÍA ORTIZ M.C. AMELIA GONZÁLEZ CANTÚ

JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO DRA. NORMA ESTHELA FLORES MORENO DR. ARNULFO TREVIÑO CUBERO COORDINACIÓN GENERAL ACADÉMICA SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA

DE CIENCIAS BÁSICAS

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