miércoles, 21 de mayo de 2008

4to Año - Programa de Química

Programa a desarrollar

Unidad 1
Revisión de contenidos y disoluciones

Contenidos conceptuales
Magnitudes atómico-moleculares. Número de Avogadro. Concepto de mol. Masa y volumen molar. Sistemas materiales. Composición centesimal. Leyes y estequiometria de los gases. Ecuación del gas ideal. Gases reales. Soluciones acuosas. Formas de expresar la concentración de una solución. Expresiones físicas y químicas. Concepto de equivalente. Molaridad. Molalidad. Fracción molar. Normalidad. Diluciones.

Objetivos específicos
· Repasar los contenidos de química elemental aprendidos en el curso anterior
· Integrar los conocimientos adquiridos sobre magnitudes atómico moleculares y ser capaces de aplicarlos al trabajo con disoluciones
· Lograr un primer conocimiento del trabajo en el laboratorio de química y saber reconocer algunos de los elementos utilizados, sus nombres y funciones.

Actividades
· Trabajo práctico Nº 1: Preparación de soluciones sencillas. Efectos de la temperatura en la solubilidad de los gases. Diluciones simples. Experimentación con las propiedades de los líquidos. Elaboración de informe de laboratorio.
· Guía de Problemas SERIE 1, referidos a:
o Magnitudes atómico-moleculares
o Estequiometría de gases
o Disoluciones acuosas
§ Preparación de soluciones
§ Formas de expresar la concentración de una solución
§ Diluciones
· Lectura adicional de comprensión y relación con la realidad: “El lago asesino”, incluida en la bibliografía obligatoria de la unidad.
· Elaboración de curvas de solubilidad para diferentes sustancias.
· Estudio del dispositivo utilizado para el control de alcoholemia en automovilistas.
· Buscar por lo menos cinco productos –soluciones- utilizados cotidianamente en donde se encuentre explícita la concentración de algún soluto en la solución.

Bibliografía obligatoria
· Chang, R. (1999): Química. México. McGraw Hill. Sexta edición. Capítulo 12, págs. 467-482
· Guía de Problemas – Serie 1 (Proporcionada por el docente)


Unidad 2
Estado líquido y fuerzas entre partículas

Contenidos conceptuales
Fuerzas que estabilizan las uniones intermoleculares y entre iones. Electronegatividad. Polaridad del enlace covalente. Fuerzas de Van Der Waals: Fuerzas dipolo-dipolo, ión-dipolo, fuerzas de dispersión, puente de hidrógeno. Fuerzas electrostáticas de Coulomb. Justificación de los estados de agregación de las sustancias en diferentes condiciones. Cambios de fase. Diagrama de fases de una sustancia. Punto crítico. Gases y vapores. Propiedades de los líquidos: tensión superficial y viscosidad. Presión de vapor. Estructura y propiedades del agua.

Objetivos específicos
· Comprender las diferencias fundamentales entre los estados gaseoso y condensado de la materia.
· Incorporar conocimientos relacionados con las propiedades de los líquidos que le permitan analizar fenómenos simples de la vida cotidiana.
· Entender cómo las fuerzas entre las partículas justifican los estados de agregación de las sustancias en diferentes condiciones de presión y temperatura

Actividades
· Lectura y análisis del texto: “Cocimiento de un huevo en la cima de una montaña, ollas de presión y patinaje sobre hielo.”, incluido en la bibliografía obligatoria de la unidad.
· Guía de Problemas SERIE 2, referidos a :
o Fuerzas intermoleculares
o Cambios de fase
o Propiedades de los líquidos
· Elaboración de una red conceptual a modo de resumen sobre las distintas fuerzas que estabilizan las uniones entre las partículas constitutivas de la materia

Bibliografía obligatoria
· Chang, R. (1999): Química. México. McGraw Hill. Sexta edición. Capítulo 11, págs. 418-428
· Guía de problemas - Serie 2 (Proporcionada por el docente)


Unidad 3
Reacciones químicas

Contenidos conceptuales
Concepto de reacción. Leyes gravimétricas: Lavoisier, Dalton, Proust. Nomenclatura de sustancias inorgánicas. Tipos de reacciones químicas: Combinación, descomposición, desplazamiento, combustión, neutralización, óxido-reducción. Ecuaciones químicas. Métodos de igualación de ecuaciones químicas. Método algebraico. Método del ión-electrón. Formación de compuestos: óxidos, ácidos, hidróxidos, sales, etc. Estequiometría de las reacciones químicas. Pureza. Rendimiento. Reactivo limitante.

Objetivos específicos
· Adquirir un conocimiento más profundo de la complejidad de los procesos químicos y de su importancia.
· Saber reconocer numerosas reacciones químicas presentes en todos los ámbitos de su vida cotidiana.
· Lograr representar las reacciones químicas más comunes por medio de ecuaciones y saber balancearlas valiéndose de los diferentes métodos.
· Incorporar las reglas de nomenclatura que permitan extrapolar las denominaciones de la mayoría de las sustancias inorgánicas.
· Integrar los conocimientos adquiridos en las unidades anteriores y poder aplicarlos en los cálculos estequiométricos de las reacciones químicas.
Actividades
· Buscar ejemplos de reacciones químicas presentes en la vida cotidiana para su análisis e interpretación en clase.
· Elaboración de una red conceptual que relacione los distintos tipos de reacciones y explique en qué consiste cada uno.
· Trabajo práctico Nº 2: Combustión completa e incompleta. Reactivos y productos. Ecuaciones. Propiedades del gas natural. Combustión de una vela. Elaboración de informe de laboratorio.
· Guía de Problemas SERIE 3, referidos a:
o Reacciones químicas
o Balanceo de ecuaciones
o Nomenclatura de sustancias inorgánicas
o Cálculos estequiométricos
§ Pureza de reactivos
§ Reactivo limitante
§ Rendimiento de una reacción
· Lectura y análisis del texto: “Fertilizantes químicos.”, incluido en la bibliografía obligatoria de la unidad.
· Trabajo práctico Nº 3: Cálculo del rendimiento en una reacción redox: Solución de sulfato de cobre y un clavo de hierro. Elaboración de informe de laboratorio.
Bibliografía
· Chang, R. (1999): Química. México. McGraw Hill. Sexta edición. Capítulo 3 págs. 82-98
· Guía de problemas - Serie 3 (Proporcionada por el docente)


Unidad 4
Nociones elementales de termoquímica y electroquímica

Contenidos conceptuales
Naturaleza y tipos de energía. Concepto de entalpía. Calorimetría. Calor específico. Calor latente asociado al cambio en el estado de agregación. Cálculos calorimétricos simples. Entalpía de una reacción. Reacciones rédox en celdas electroquímicas. Potenciales estándar de electrodo. Espontaneidad de las reacciones rédox. Condiciones no estándar. La ecuación de Nernst. Baterías. Electrólisis.

Objetivos específicos
· Comprender el concepto de energía y lograr un conocimiento elemental sobre los distintos tipos de energía que existen y sus transformaciones
· Integrar el concepto de entalpía al de reacción química estudiado en la unidad anterior y comprender su importancia
· Lograr un primer acercamiento a los conceptos básicos de la termoquímica
· Reconocer reacciones rédox que tienen lugar en los procesos de la vida cotidiana

Actividades
· Guía de problemas SERIE 4, referidos a:
o Entalpía de las reacciones químicas
o Calorimetría
o Reacciones rédox
o Pilas y electrólisis
· Trabajo práctico Nº 4: Electrólisis. Informe de laboratorio.
· Trabajo práctico Nº 5: Determinación del punto de ebullición del etanol. Informe de laboratorio.
· Lectura comprensiva del texto: “Valor energético de los alimentos y de otras sustancias”
· Investigación de algún proceso termoquímico sencillo de la vida cotidiana, aportado por los estudiantes
· Lectura adicional: “Molestias causadas por las obturaciones dentales”

Bibliografía obligatoria
· Chang, R. (1999): Química. México. McGraw Hill. Sexta edición. Capítulo 6 págs. 203-218; Capítulo 19, págs. 757-778
· Guía de problemas - Serie 4 (Proporcionada por el docente)


Unidad 5
Equilibrio químico

Contenidos conceptuales
El concepto de equilibrio y la constante de equilibrio. Expresiones de la constante. Predicción de la dirección de una reacción química. Factores que afectan el equilibrio químico. Principio de Le Chatelier.

Objetivos específicos
· Entender las reacciones de equilibrio como transformaciones dinámicas, presentes en la mayoría de los procesos de la naturaleza.
· Comprender cuáles son los factores que pueden afectar a un equilibrio químico y cómo se aplica el principio de Le Chatelier a estas alteraciones

Actividades
· Lectura de análisis y comprensión del texto “La vida en las grandes altitudes y la producción de hemoglobina”
· Guía de Problemas SERIE 5, referidos a equilibrio químico.

Bibliografía
· Chang, R. (1999): Química. México. McGraw Hill. Sexta edición. Capítulo 14, pp. 559-572, 574-588
· Guía de problemas - Serie 5 (Proporcionada por el docente)


Unidad 6
Ácidos y bases

Contenidos conceptuales
Teoría de Arrhenius. Ácidos y bases de Brönsted. Propiedades ácido-base del agua. Producto iónico del agua. El pH. Fuerza de ácidos y bases. Constantes de ionización de ácidos y bases débiles. Ácidos y bases de Lewis. Soluciones reguladoras. Cálculo del pH de una solución reguladora.

Objetivos específicos
· Entender los conceptos de ácido y base de acuerdo a las diferentes teorías.
· Comprender la diferencia entre un ácido -o una base- fuerte y uno débil.
· Tomar conciencia de la importancia de las soluciones reguladoras en los procesos biológicos.
Actividades
· Lecturas de análisis y comprensión incluidas en la bibliografía obligatoria de la unidad:
o “Antiácidos y el balance del pH en el estómago”, relacionado con cálculo de pH y concepto de acidez.
o “Mantenimiento del pH en la sangre”, relacionado con la importancia biológica de las soluciones reguladoras.
· Guía de Problemas SERIE 6, referidos a:
o Equilibrio ácido-base
o Ácidos y bases fuertes y débiles y sus constantes de ionización
o Cálculo de pH
o Soluciones reguladoras
· Trabajo práctico Nº 6: Disolución de material orgánico en los ácidos presentes en las bebidas cola. Elaboración de informe de laboratorio.
· Buscar no menos de diez productos utilizados cotidianamente que contengan ácidos o bases para su análisis y discusión en clase.
Bibliografía obligatoria
· Chang, R. (1999): Química. México. McGraw Hill. Sexta edición. Capítulo 15, pp. 597-616, 631-634; Capítulo 16, pp. 649-653, 663-664
· Guía de problemas - Serie 6 (Proporcionada por el docente)


Unidad 7
Equilibrios de solubilidad y equilibrios ácido-base

Contenidos conceptuales
Producto de solubilidad. Predicción de las reacciones de precipitación. Precipitación fraccionada. El efecto del ión común en una solución. El pH y la solubilidad. Nociones básicas de compuestos de coordinación. Constante de inestabilidad de los complejos en solución. Iones complejos en equilibrios de solubilidad. Hidrólisis de sales provenientes de ácidos fuertes y bases débiles o ácidos débiles y bases fuertes.

Objetivos específicos
· Incorporar un nuevo tipo de equilibrio químico a los conceptos estudiados en unidades anteriores
· Entender cómo se pueden relacionas dos tipos diferentes de equilibrio químico
· Poder trabajar de forma fluida con las constantes de equilibrio para relacionar el pH de una solución con la solubilidad de determinados solutos

Actividades
· Guía de Problemas SERIE 7, referidos a:
o Equilibrios de solubilidad
o Hidrólisis
o Inestabilidad de iones complejos

Bibliografía obligatoria
· Chang, R. (1999): Química. México. McGraw Hill. Sexta edición. Capítulo 15, pp. 622-628; Capítulo 16, pp. 646-648, 664-678
· Guía de problemas - Serie 7 (Proporcionada por el docente)