Temario
La química es la ciencia que estudia la estructura de la materia, su transformación, los cambios energéticos que acompañan a esas transformaciones y la relación que existe entre la estructura de la materia y sus propiedades. A partir del objeto de estudio de la química se puede comprender el comportamiento de los compuestos químicos y de esta manera seleccionar los materiales adecuados a las necesidades de aplicación en el campo profesional que den solución de problemas en contextos específicos. La química es una de las ciencias que en mayor medida juega un papel importantísimo en el mejoramiento de la calidad de vida de la población mundial. Su importancia se evidencia en todos los aspectos de la vida cotidiana: la salud, la alimentación, el medio ambiente, la tecnología, la cultura y el hogar entre otros. El estudio de la química en el campo de las ingenierías, conjuntamente con los fundamentos de física y matemática, proporcionará a los estudiantes una formación que les permita acometer y solucionar los problemas químicos que en su vida profesional se planteen. En este sentido, el estudio de este curso comprende las temáticas que abarcan un amplio y necesario campo de saberes de la disciplina, que van desde la constitución intima de la materia hasta la descripción y estudio de sus propiedades orientadas en sus aplicaciones industriales y tecnológicas.
Objetivos
Las intenciones educativas de la Química en la formación integral de los futuros ingenieros persigue varios propósitos:
*La comprensión de los fundamentos conceptuales y prácticos de la química necesarios para la interpretación de los fenómenos naturales y cuestiones de interés social relacionadas con la ciencia y tecnología.
*Favorecer el desarrollo de habilidades de pensamiento y destrezas instrumentales para el ejercicio profesional y la toma de decisiones en los asuntos públicos científicos.
*Adquirir un lenguaje científico químico básico que contribuya al desarrollo de competencias comunicativas de los estudiantes. Comprender la importancia del uso ético y racional de las sustancias químicas para la protección del medio ambiente y la vida en general.
Contenidos
Las temáticas propuestas para el desarrollo del curso de química son las siguientes:
INTRODUCCIÓN. Noción de ciencias. Teorías y leyes. Interdependencia entre el hombre y la ciencia. La química como ciencia.
*OBJETO DE ESTUDIO DE LA QUÌ,MICA. LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES. Propiedades de la materia. Físicas y Químicas, extensivas e intensivas. Concepto de algunas propiedades (densidad, punto de ebullición, punto de fusión, viscosidad, volumen, calor específico).
*ESTADOS DE LA MATERIA. TRANSFORMACIONES DE LA MATERIA. Cambios físicos: fusión, solidificación, ebullición, condensación, sublimación, sublimación reversible. Cambios químicos: endotérmicos y exotérmicos. Energía: clasificación de la energía. Relación materia-energía. Sistema Internacional de Unidades (SI). Cifras significativas. Análisis dimensional.
*ESTRUCTURA ATÓMICA. Átomos. Partículas subatómicas. Electrón, protón y neutrón. Número atómico, número másico, masa atómica. Isótopos y abundancia relativa. Números cuánticos y configuración electrónica. Diamagnetismo y paramagnetismo. Concepto de cantidad de sustancia (mol). Masa molar. Cálculo de la cantidad de sustancia (mol) a partir de masas y número de partículas.
*TABLA PERIÓDICA. Ley periódica. Descripción de la tabla periódica. Organización de tabla periódica y la configuración electrónica. Clasificación de los elementos. Representativos, de transición y de transición interna. Propiedades periódicas. Carga nuclear efectiva. Radio atómico, radio iónico, energía de ionización, afinidad electrónica, carácter metálico y no metálico. Metales, no metales y metaloides. Electronegatividad.
*ENLACE QUÍMICO. Conceptos: enlaces iónicos y covalentes. Polaridad del enlace. Formación y propiedades de compuestos iónicos y moleculares.
* NOMENCLATURA. Nomenclatura de compuestos inorgánicos: óxidos, hidróxidos, ácidos y sales. Grupos funcionales orgánicos.
*REACCIONES QUÍMICAS. Ecuación química. Reacciones endotérmicas y exotérmicas. Reacciones de síntesis, descomposición, desplazamiento simple y desplazamiento doble. Reacciones de precipitación. Reacciones ácido &ndash, base. Reacciones de oxidación.- reducción. Estado de oxidación. Semirreacciones. Balanceo de ecuaciones. Balanceo por ensayo y error (tanteo). Balanceo por oxido-reducción. Potencial de oxidación y reducción. Potencial de celda y espontaneidad.
*ESTADO GASEOSO. Generalidades del estado gaseoso. Teoría cinético - molecular. Gas ideal. Leyes de los gases ideales. Ley de Boyle. Ley de Charles. Ley de Gay-Lussac. Ley de Dalton. Ecuación de estado de los gases ideales. Cálculo de densidades y masas molares de gases.
*SOLUCIONES. Definición. Clasificación de las soluciones. Unidades de concentración. Unidades físicas: porcentaje en peso, porcentaje en volumen, porcentaje peso-volumen, partes por millón (p.p.m). Unidades químicas: concentración molar, concentración molal, concentración normal. Titulación.
*ESTEQUIOMETRÍA. Definición. Relaciones estequiométricas molares. Cálculos estequiométricos. Reactivo límite. Reactivo en exceso. Pureza. Rendimiento porcentual. Cálculos estequiométricos que involucran gases y soluciones.
