Química de Soluciones Iqi_imm

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL


SECRETARA ACADMICA

DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR

PROGRAMA SINTTICO

UNIDAD ACADMICA:ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA QUMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

PROGRAMA ACADMICO:Ingeniera Qumica Industrial e Ingeniera Metalrgica y Materiales.

UNIDAD DE APRENDIZAJE:Qumica de SolucionesNIVEL: I

PROPSITO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Aplica las leyes de la qumica en los cambios fsicos y qumicos de procesos de disolucin, xido-reduccin, equilibrio qumico homogneo y cidos-bases, mediante relaciones cualitativas y cuantitativas de sus componentes.CONTENIDOSI. Sistemas oxido-reduccin y proceso de disolucinII. Clculos con soluciones.

III. Sistemas cido-base.

ORIENTACIN DIDCTICAEn esta Unidad de Aprendizaje se trabaja bajo el enfoque del aprendizaje cognitivo en los tipos: colaborativo y basado en problemas. El conjunto de actividades en el saln de clases y fuera del mismo se evidencian en la elaboracin de mapas mentales, conceptuales, cuadros sinpticos, diagramas de flujo y/o bloques y problemario; de tal forma que el uso de la informacin manejada a travs de los actuales medios se traduce en trabajos en diferentes expresiones como pueden ser los videos, presentaciones multimedia, carteles, resmenes, entre otros. La metodologa de enseanza es heurstica y deductiva-inductiva.En las sesiones de laboratorio se enfatiza la demostracin de las teoras revisadas en las sesiones de teora y se fortalece el desarrollo de habilidades en el manejo y uso de materiales resaltando la diferencia del uso y abuso de las sustancias con el reforzamiento de actitudes bajo un enfoque sustentable.

EVALUACIN Y ACREDITACIN:

Esta Unidad de Aprendizaje se puede acreditar por competencias demostradas cumpliendo dos requisitos: Una evaluacin escrita y la acreditacin de una sesin de laboratorio elaborada para tal fin.

Se evaluar a partir de evaluacin diagnstica, de evaluacin formativa (portafolio de evidencias) y sumativa; rbricas de autoevaluacin y coevaluacin as como la acreditacin de las prcticas de laboratorio.BIBLIOGRAFA1. Brown, T. et al. Qumica. La ciencia central. 9 Ed., Pearson Educacin, Mxico, 2004 pgs. 107-145. 453-491. 539-641 y 723-729. ISBN 970-26-0468-0.

2. Chang, R. Qumica, 10 Ed., McGraw-Hill Interamericana Editores, China. 2010, pgs. 123-172, 512-556, 614-768 y 836-840. ISBN 978-607-15-0307-7.

3. Kotz, J., et al. Qumica y reactividad qumica. 6a Ed., Thomson Learning, Mxico, 2005 pgs. 556-778. ISBN 970-686-552-74. Whitten, K. et al. Qumica, 8 Ed., Cengage Learning Editores, Mxico, 2008 pgs. 346-397, 500-545 y 659- 767 ISBN 13:978-970-686-798-8

5. Zumdahl S. et al. Qumica, 1 Ed., Grupo Editorial Patria, Mxico, 2007 pgs. 484-525 y 578-747 ISBN: 978-

970-817-078-9


SECRETARA ACADMICA


UNIDAD ACADMICA: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA QUMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS.

PROGRAMA ACADMICO: Ingeniera Qumica Industrial e Ingeniera en Metalurgia y Materiales

SALIDA LATERAL:

1. Anlisis Instrumental

2. Gestin de la Produccin

3. Qumica de los Polmeros4. Procesos de Manufactura de Materiales

5. Metalurgia Extractiva

REA DE FORMACIN: Cientfica Bsica

MODALIDAD: PresencialUNIDAD DE APRENDIZAJE: Qumica de Soluciones

TIPO DE UNIDAD DE APRENDIZAJE:

1) Terico prctica

2) ObligatoriaVIGENCIA: Enero 2011NIVEL: ICRDITOS: 9 Tepic 6.48 SATCA

INTENCIN EDUCATIVA Esta Unidad de Aprendizaje, pretende que el estudiante estructure el conocimiento cientfico de la Qumica y aprenda a relacionarlo con su contexto cotidiano y progresivamente lo traduzca en competencias que le permitan aplicarlo.

Aprende a manejar los conceptos sobre sistemas donde interactan las sustancias qumicas: disoluciones, oxido-reduccin, equilibrio homogneo y cido-base, y los utilizar para resolver problemas de ingeniera que requieran hacer balances de masa y energa en sistemas donde se manejen corrientes de proceso que contengan compuestos puros y mezclados formando soluciones homogneas o heterogneas en fases slida, lquida y gas y donde ocurran reacciones qumicas. Se fomenta el desarrollo de competencias especficas y genricas, en estas ltimas se incluyen: metodologas para la bsqueda, validacin y recuperacin de informacin dando el debido reconocimiento a las fuentes consultadas, desarrollo de habilidades de comunicacin oral y escrita, integracin al trabajo en grupo y fortalecimiento de valores institucionales, relaciones humanas y actitudes de sustentabilidad.

Se guarda relacin horizontalmente con: Qumica General, Termodinmica Bsica y Propiedades de las sustancias puras y en forma vertical con: Balance de Materia y Energa, Principios de Anlisis Cuantitativo, Qumica de Hidrocarburos, Equilibrio Qumico, Electroqumica y Corrosin, Temodinmica Metalrgica, Microestructura y Propiedades de los Materiales, Concentracin de Minerales y Diagrama de Fases en Materiales.

PROPSITO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJEAplica las leyes de la qumica en los cambios fsicos y qumicos de procesos de disolucin, xido-reduccin, equilibrio qumico homogneo y cidos-bases, mediante relaciones cualitativas y cuantitativas de sus componentes.

TIEMPOS ASIGNADOS

HORAS TEORA/SEMANA: 3

HORAS PRCTICA/SEMANA: 3

HORAS TEORA/SEMESTRE: 54

HORAS PRCTICA/SEMESTRE: 54HORAS DE APRENDIZAJE AUTNOMO: 24HORAS TOTALES/SEMESTRE: 108UNIDAD DE APRENDIZAJE DISEADA POR: Academia de Qumica

REVISADA POR:Subdireccin Acadmica

APROBADA POR:

Consejo Tcnico Consultivo Escolar.

(Diciembre 2010)

Ing. Miguel ngel lvarez Gmez. Presidente del CTCE.AUTORIZADO POR: Comisin de Programas Acadmicos del Consejo General Consultivo del IPN.

Enero 2011Ing. Rodrigo de Jess Serrano Domnguez.

Secretario Tcnico de la Comisin de Programas Acadmicos


SECRETARA ACADMICA


UNIDAD DE APRENDIZAJE:Qumica de Soluciones

HOJA:3DE10

N UNIDAD TEMTICA: I NOMBRE: Sistemas oxido-reduccin y proceso de disolucin

UNIDAD DE COMPETENCIA

Aplica los conceptos de concentracin en la cualidad y cantidad de los componentes con base en procesos de disolucin y sistemas de oxido-reduccin.

No.CONTENIDOS HORAS Con

Docente

HORAS

(Aprendizaje Autnomo)CLAVE BIBLIOGRFICA

TP

1.1

1.1.1

1.1.2

1.1.3

1.2

1.2.1

1.2.2

1.3

1.3.1

1.3.2

1.3.3 Sistemas oxido-reduccinSemireacciones de oxidacin y reduccin

Agentes oxidante y reductor

Mtodos de ajuste de ecuaciones redox

Cambio en el nmero de oxidacin

In-electrn

Proceso de disolucin

Caractersticas y componentes

Clasificaciones de soluciones

Unidades de concentracin

Unidades fsicas

Gramos/litros

Partes por milln

Fraccin y Porcentaje en masa

Unidades qumicas

Fraccin y Porcentaje en mol

Molaridad

Normalidad

Molalidad

Equivalencia entre unidades de concentracin5.0

2.0

11.0

6.0

2.010.0

3.0

1.0

4.01B, 2B, 3B, 6C, 7C, 10C, 11C, 12C, 13C

Subtotales:18.018.08.0

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE

Las tcnicas que permitirn generar la evidencias son: cuadros sinpticos y diagramas de toma decisiones de las secuencias de clculo y conceptos de esta unidad as como la presentacin de evidencias temticas acordadas por la Academia, donde el estudiante maneje la informacin de sus investigaciones documentales y electrnicas tales como: noticieros, videos, juegos didcticos y otros. Al aplicar el aprendizaje basado en problemas y colaborativo, se resolvern ejercicios presentados en el problemario en forma individual y/o colectiva, dentro y fuera del aula. Finalmente se llevarn a cabo prcticas de laboratorio y/o taller, en donde se efectuarn actividades que favorezcan el desarrollo de otras habilidades y destrezas necesarias para la formacin cientfica bsica en Qumica.

EVALUACIN DE LOS APRENDIZAJES Cuadros, mapas y ejercicios del problemario evaluados y autoevaluados. 15%

Evidencias temticas en forma individual y/o por equipos. 10% Evaluacin de prcticas de laboratorio, que se deber considerar si el desempeo en las sesiones representa una calificacin mayor de 7.0 20% Coevaluacin (con rbrica) 5% Pruebas objetivas o de resolucin en forma escrita, individual y departamental. 50%


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UNIDAD DE APRENDIZAJE:Qumica de SolucionesHOJA:4DE10

N UNIDAD TEMTICA: II NOMBRE: Clculos con soluciones

UNIDAD DE COMPETENCIASoluciona problemas de balance de masa en procesos bsicos de Ingeniera Qumica mediante diferentes sistemas y mtodos analticos.


Docente

HORAS


TP

2.1

2.1.1

2.1.2

2.1.3

2.1.4

2.2

2.2.1

2.2.2

2.2.3

2.2.4

2.3

2.3.1

2.3.2

2.3.3

2.4

2.4.1

2.4.2

2.4.3 Propiedades coligativas de soluciones ideales

Disminucin de la presin de vapor

Elevacin del punto de ebullicin

Disminucin del punto de congelacin

Presin osmtica (smosis)

Operaciones con soluciones

Solubilidad y cristalizacin

Dilucin y reconcentracin

Mezcla con el mismo soluto

Mezcla con diferente soluto

Procesos con soluciones (punto de equivalencia)

Precipitacin

Desprendimiento de gases

Oxido-reduccinEquilibrio qumico homogneo

Antecedentes

Constante de equilibrio expresada en concentraciones

Principio de LeChatelier2.0

6.06.04.02.06.06.0

4.02.0

2.0

2.0

2.01B, 2B, 3B, 4C, 6C, 9C, 10C 12C, 13C





Evidencias temticas en forma individual y/o por equipos. 10% Evaluacin de prcticas de laboratorio, que se deber considerar si el desempeo en las sesiones representa una calificacin mayor de 7.0 20% Coevaluacin (con rbrica) 5%

Pruebas objetivas o de resolucin en forma escrita, individual y departamental. 50%


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UNIDAD DE APRENDIZAJE:Qumica de Soluciones

HOJA:5DE10

N UNIDAD TEMTICA: III NOMBRE: Sistemas cido-Base

UNIDAD DE COMPETENCIASoluciona problemas de sistemas cido-base mediante la clasificacin de componentes y cantidades de las sustancias participantes.


Docente

HORAS


TP

3.1

3.1.1

3.1.2

3.1.3

3.2

3.2.1

3.2.2

3.2.3

3.2.4

3.2.3

3.2.4

3.3

3.3.1

3.3.2Teoras cido base

Arrhenius

Brnsted y Lowry

Lewis

Introduccin al equilibrio cido base en solucin acuosa

Escala de pH y pOH

cidos y bases fuertes

cidos y bases dbiles (grado de disociacin)

Sales (grado de hidrlisis)

In comn

Solucin Reguladora (amortiguadora)

Reacciones cido base

Fuerte-fuerte

Fuerte- dbil3.0

9.0

6.02.0

8.0

8.01.04.0

3.01B, 2B, 3B, 7C, 8C, 9C, 10C, 11C, 13C





Evidencias temticas en forma individual y/o por equipos. 10% Evaluacin de prcticas de laboratorio, que se deber considerar si el desempeo en las sesiones representa una calificacin mayor de 7.0 20% Coevaluacin (con rbrica) 5%

Pruebas objetivas o de resolucin en forma escrita, individual y departamental. 50%


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UNIDAD DE APRENDIZAJE: Qumica de SolucionesHOJA:6DE10

RELACIN DE PRCTICAS

PRCTICA No.NOMBRE DE LA PRCTICAUNIDADES TEMTICASDURACIN LUGAR DE REALIZACIN

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1213

14

15

16

17

18

19

PRESENTACIN E INTRODUCCIN

MANEJO, CODIFICACIN E INTERPRETACIN DE INFORMACIN OBTENIDA EN FUENTES BIBLIOGRFICAS Y ELECTRNICAS

REACCIONES QUMICAS DE OXIDO REDUCCIN

IDENTIFICACIN DE PROCESOS INDUSTRIALES CON REACCIONES OXIDO-REDUCCIN PARA SU ANLISIS E INTERPRETACIN

MANEJO DE LAS CALCULADORAS CIENTFICAS PARA LA RESOLUCIN DE CLCULOS EN SOLUCIONES QUMICAS

MEZCLAS HOMOGNEAS Y HETEROGNEAS

IDENTIFICACIN DE MEZCLAS HOMOGNEAS Y HETEROGNEAS EN PRODUCTOS COMERCIALES SOLUBILIDAD

IDENTIFICACIN DEL TIPO DE SOLUCIN EN BASE A SU SOLUBILIDAD EN SOLUCIONES DE USO COTIDIANO Y CIENTFICO PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

OPERACIONES Y PROCESOS CON SOLUCIONES

MANEJO DE SOFTWARE (HOJAS DE CLCULO) PARA LA RESOLUCIN DE PROBLEMAS DE OPERACIONES Y PROCESOS CON SOLUCIONES

PREPARACIN DE UN PRODUCTO COSMTICO

IDENTIFICACIN DEL TIPO DE SOLUCIN EN BASE A SU CARCTER CIDO-BASE EN SOLUCIONES DE USO COTIDIANO Y CIENTFICO

CIDOS Y BASES (escala de pH)CIDOS Y BASES FUERTES Y DBILES

HIDRLISIS DE SALES Y EFECTO DE IN COMN

SIMULACIN EXPERIMENTAL

PROYECTO CON SOPORTE CONCEPTUAL Y HOJAS DECLCULO EN PROCESOS INDUATRIALES CON REACCIONES CIDO-BASE

II

I

II

II

II

II

IIII

II

II

I

III

III

III

III

III

III

2

42

442

3

2

322

4

2

32

2

2

2

7

Laboratorio de Qumica

Saln de clasesLaboratorio de Qumica

Saln de clasesSaln de clases


Saln de clases


Saln de clases



Saln de clases y/o sala de computoLaboratorio de Qumica

Saln de clases





Saln de clases y/o Aula de computo

54

EVALUACIN Y ACREDITACIN:

La ponderacin en una sesin de prctica de laboratorio es: Bitcora de laboratorio (reporte de actividades de laboratorio y conclusiones) 50%; Actividades previas indicadas en el manual (con referencias) 30% y Desempeo en el laboratorio (manejo, disposicin, orden y limpieza) 20%. Se considera aprobada una sesin de prctica de laboratorio, cuando su evaluacin sea igual o mayor a 70%. Cuando el resultado de dicha evaluacin sea menor a este valor se considerar no aprobada y por lo tanto no se tomar en la ponderacin indicada en la Unidad Temtica. Considerando el carcter terico-prctico, la evaluacin final del laboratorio se reportar mediante un porcentaje de prcticas aprobadas y el concepto de acreditado o no acreditado conforme a su porcentaje de actividades aprobadas: mayor a 80 (acreditado), menor a 80 pero mayor a 60 (nivelacin acadmica) y menor a 60 (no acreditado)


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UNIDAD DE APRENDIZAJE:Qumica de SolucionesHOJA:8DE10

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

1.- Esta Unidad de Aprendizaje se puede acreditar por competencias demostradas cumpliendo dos requisitos: Una evaluacin escrita con un mnimo del 70% de puntuacin y la acreditacin de una sesin de laboratorio elaborada para al fin.

2.- La aportacin de cada Unidad temtica es: I (30%), II (30%) y III (40%). La acreditacin de las prcticas de laboratorio dar derecho a la calificacin final de la Unidad de Aprendizaje.

3.- Esta unidad de aprendizaje puede ser cursada y acreditada en otra(s) unidad(es) acadmica(s) del IPN, nacional(es) o extranjera(s), de acuerdo con el Programa de Movilidad del Plan de estudios aprobado y de los convenios que para tal efecto se establezcan, cuando los contenidos en teora y laboratorio correspondan por lo menos en 70%.

CLAVEBCBIBLIOGRAFA

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1112

13xx

x

xxxxxxxxxxBrown, T. et al. Qumica. La ciencia central. 9 Ed., Pearson Educacin, Mxico, 2004 pgs. 107-145. 453-491. 539-641 y 723-729. ISBN 970-26-0468-0.

Chang, R. Qumica, 10 Ed., McGraw-Hill Interamericana Editores, China. 2010, pgs. 123-172, 512-556, 614-768 y 836-840. ISBN 978-607-15-0307-7.

Kotz, J., et al. Qumica y reactividad qumica. 6a Ed., Thomson Learning, Mxico, 2005 pgs. 556-778. ISBN 970-686-552-7

Kucera, J. Understanding RO membrane performance, Chemical Engineering Progress, Vol. 104, No. 5, pgs. 30-34, May 2008

Qulez, J., Acerca de la resolucin de problemas y la evaluacin del equilibrio qumico, Educ. Qum., 11(4), pgs. 395-403Rosenberg, J. et al. Qumica, 9 Ed., McGraw-Hill Interamericana Editores, Mxico, 2009. pgs. 182-310

Sauers, L. et al. Sustainability innovation in the consumer products industry, Chemical Engineering Progress, Vol. 105, No. 1, pp 36-40, January 2009Whitten, K. et al. Qumica, 8 Ed., Cengage Learning Editores, Mxico, 2008 pgs. 346-397, 500-545 y 659-767 ISBN 13:978-970-686-798-8Zumdahl S. et al. Qumica, 1 Ed., Grupo Editorial Patria, Mxico, 2007 pgs. 484-525 y 578-747 ISBN: 978-970-817-078-9http://www.chemguide.co.uk/index.html#top (05/02/2010)http://www.fichasdeseguridad.com/ (05/02/2010)http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui.html (05/02/2010)http://www.wiley.com//college/webercises (05/02/2010)


SECRETARA ACADMICA


PERFIL DOCENTE POR UNIDAD DE APRENDIZAJE

1. DATOS GENERALESUNIDAD ACADMICA:ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA QUMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

PROGRAMA ACADMICO: Ingeniera Qumica Industrial e Ingeniera Metalrgica y Materiales.NIVEL I

REA DE FORMACIN:Institucional

Cientfica

BsicaProfesionalTerminal y de Integracin

ACADEMIA:QumicaUNIDAD DE APRENDIZAJE:Qumica de Soluciones

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADMICO REQUERIDO:Licenciatura y/o Maestra en Ciencias y/o Doctor en Ciencias con especialidad en reas de Qumica o Ingeniera Qumica

2. PROPSITO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Aplica las leyes de la qumica en los cambios fsicos y qumicos de procesos de disolucin, xido-reduccin, equilibrio qumico homogneo y cidos-bases, mediante relaciones cualitativas y cuantitativas de sus componentes.3. PERFIL DOCENTE:

CONOCIMIENTOSEXPERIENCIA PROFESIONALHABILIDADES ACTITUDES

Adems de los relacionados a la Qumica General, los referentes a las soluciones y sistemas: xido-reduccin, cidos y bases y equilibrio qumico homogneo, sus interrelaciones y clculos.Manejo de la concepcin del desarrollo acadmico establecido en el Modelo Educativo Institucional.

Demostrar experiencia laboral en su especialidad.

y/o

Desarrollo acadmico en instituciones educativas de nivel medio superior o superior con alguna formacin docente.

Intelectuales relacionadas al desarrollo cientfico.

De comunicacin

Interpersonales Didcticas

Aplicacin del Modelo Educativo Institucional

- De desarrollo profesional- Responsabilidad.- Tolerancia

- Honestidad- Compromiso docente

- Liderazgo

- Capacidad motivadora

ELABORREVISAUTORIZ

Dra. Ma. Elena Navarro Clemente (Coordinadora)

MC Vctor Manuel Feregrino Hernndez

MC Laura Roco Ortiz Esquivel

MC Leticia Andrea Morales Snchez

Ing. Gilberto Joel Fernndez Manrquez (Participantes)Subdirector Acadmico Ing. Miguel Angel Alvarez Gmez

Director

Química de Soluciones Iqi_imm

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