5.4. BCH101. Química I (Obligatorio)
- Semestre: 1er Sem. Créditos: 5
- Horas del curso: Teoría: 4 horas; Laboratorio: 2 horas;
- Sílabo:
Español
English - Prerrequisitos: Ninguno
5.4.1. Justificación
La química proporciona una base para comprender la composición, estructura y propiedades de la materia, esencial para las disciplinas de ingeniería en áreas como la ciencia de materiales, la nanotecnología y los procesos industriales. Este curso introduce los principios básicos de la química general.
5.4.2. Objetivos Generales
- 1.
- Comprender la estructura de la materia a nivel atómico y molecular.
- 2.
- Aplicar los principios de la estequiometría para realizar cálculos químicos.
- 3.
- Comprender los diferentes tipos de enlaces químicos y su influencia en las propiedades de las sustancias.
5.4.3. Contribución a los resultados (Outcomes)
-
AG-C07) Conocimientos de Computación: Aplica conocimientos de matemáticas, ciencias y computación. (Familiarity)
5.4.4. Contenido
5.4.4.1. Materia y Energía (8 horas) [Habilidades AG-C07]
Referencias Bibliográficas: [Brown et al., 2017, Chang and Goldsby, 2016]
Temas
- 1.
- Clasificación de la materia: elementos, compuestos, mezclas homogéneas y heterogéneas
- 2.
- Propiedades físicas y químicas, y cambios físicos y químicos de la materia
- 3.
- Sistema Internacional de unidades, cifras significativas y análisis dimensional
- 4.
- Formas de energía, calor y temperatura; ley de conservación de la masa y la energía
- 5.
- El método científico aplicado a la química: observación, hipótesis y experimentación
Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)
- 1.
- Clasificar una muestra de materia como elemento, compuesto o mezcla, y distinguir mezclas homogéneas de heterogéneas [Familiarizarse]
- 2.
- Aplicar el análisis dimensional y las reglas de cifras significativas en cálculos de mediciones químicas [Usar]
- 3.
- Relacionar los cambios de energía observados con procesos físicos y químicos específicos, aplicando la ley de conservación de la energía [Evaluar]
5.4.4.2. Estructura Atómica (10 horas) [Habilidades AG-C07]
Referencias Bibliográficas: [Brown et al., 2017, Chang and Goldsby, 2016]
Temas
- 1.
- Evolución histórica del modelo atómico: Dalton, Thomson, Rutherford y Bohr
- 2.
- Partículas subatómicas, número atómico, número de masa e isótopos
- 3.
- Configuración electrónica, números cuánticos y el principio de Aufbau
- 4.
- Organización de la tabla periódica: grupos, periodos y bloques
- 5.
- Tendencias periódicas: radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad
Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)
- 1.
- Describir la evolución histórica del modelo atómico y las contribuciones de cada modelo a la comprensión actual del átomo [Familiarizarse]
- 2.
- Determinar la configuración electrónica de un átomo o ion a partir de su posición en la tabla periódica [Usar]
- 3.
- Predecir tendencias periódicas (radio atómico, energía de ionización) para comparar dos o más elementos [Evaluar]
5.4.4.3. Enlace Químico (10 horas) [Habilidades AG-C07]
Referencias Bibliográficas: [Brown et al., 2017, Chang and Goldsby, 2016]
Temas
- 1.
- Enlace iónico: formación, energía reticular y propiedades de los compuestos iónicos
- 2.
- Enlace covalente, estructuras de Lewis y el concepto de resonancia
- 3.
- Geometría molecular mediante la teoría de repulsión de pares de electrones de valencia (RPECV)
- 4.
- Electronegatividad, polaridad de enlaces y polaridad molecular
- 5.
- Fuerzas intermoleculares: dipolo-dipolo, puente de hidrógeno y fuerzas de dispersión de London
Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)
- 1.
- Dibujar estructuras de Lewis correctas, incluyendo casos de resonancia, para moléculas e iones poliatómicos [Usar]
- 2.
- Predecir la geometría molecular y la polaridad de una molécula aplicando la teoría RPECV [Usar]
- 3.
- Relacionar el tipo de fuerza intermolecular presente en una sustancia con sus propiedades físicas observadas (punto de ebullición, solubilidad) [Evaluar]
5.4.4.4. Estequiometría (10 horas) [Habilidades AG-C07]
Referencias Bibliográficas: [Brown et al., 2017, Chang and Goldsby, 2016]
Temas
- 1.
- Fórmulas químicas, masa molar y el concepto de mol
- 2.
- Balanceo de ecuaciones químicas y su interpretación cuantitativa
- 3.
- Cálculos estequiométricos mol-mol, masa-masa y masa-mol
- 4.
- Reactivo limitante, reactivo en exceso y rendimiento porcentual
- 5.
- Molaridad, preparación de disoluciones y estequiometría de disoluciones
Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)
- 1.
- Balancear ecuaciones químicas por el método de tanteo, verificando la conservación de la masa [Familiarizarse]
- 2.
- Calcular las cantidades de reactivos y productos en una reacción química usando relaciones molares [Usar]
- 3.
- Determinar el reactivo limitante y el rendimiento porcentual de una reacción a partir de datos experimentales [Evaluar]
5.4.4.5. Estados de la Materia (10 horas) [Habilidades AG-C07]
Referencias Bibliográficas: [Brown et al., 2017, Chang and Goldsby, 2016]
Temas
- 1.
- Leyes de los gases: Boyle, Charles, Avogadro y la ecuación del gas ideal
- 2.
- Teoría cinético-molecular de los gases y sus aplicaciones
- 3.
- Cambios de fase, curvas de calentamiento y diagramas de fase
- 4.
- Sólidos cristalinos y amorfos; tipos de sólidos cristalinos
- 5.
- Propiedades coligativas de las disoluciones: disminución de la presión de vapor, elevación ebulloscópica, descenso crioscópico y presión osmótica
Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)
- 1.
- Aplicar la ecuación del gas ideal y las leyes de los gases para resolver problemas de presión, volumen y temperatura [Usar]
- 2.
- Interpretar un diagrama de fase para identificar los estados y transiciones de una sustancia a distintas condiciones [Familiarizarse]
- 3.
- Calcular las propiedades coligativas de una disolución (presión de vapor, punto de ebullición, punto de congelación) a partir de su concentración [Evaluar]