Programación de la Asignatura. Química

Programación de la Asignatura:

Química General II 530.025 –Primer trimestre 2017

Unidad Académica Responsable        : Facultad de Ciencias Químicas.

Carrera(S) a las que se imparte        : Ingeniería Civil (varias especialidades).

Sección 1

Profesor                : Dr. Mario Suwalsky

                          Edmundo Larenas 129

Horario de atención        :

I. CONTENIDOS

1. Equilibrio químico: El concepto de equilibrio químico, bases termodinámicas. La constante de equilibrio, expresión, magnitud y propiedades, equilibrios homogéneos, heterogéneos y múltiples. Cociente de reacción. Cálculo de las concentraciones de equilibrio. Factores que afectan el equilibrio químico. Principio de Le Chatelier, cambios de volumen, de presión, y de concentraciones. Cambio de temperatura y efecto de catalizador.

1. Equilibrio ácido-base: Ácidos y bases de Arrhenius y Bronsted. El agua y su ionización, concepto del pH. Cálculo de pH de soluciones ácidos y bases fuertes. Ácidos y bases débiles y su constante de ionización. Cálculo de pH en soluciones de ácidos y bases débiles. Porcentaje de ionización. La relación entre las constantes de ionización de pares conjugados ácido-base. Ácidos polipróticos, equilibrios del ácido carbónico y del ácido sulfhídrico. Hidrólisis de sales. El efecto del ion común. Disoluciones amortiguadoras. Titulación ácido-base (fuerte/fuerte, fuerte/débil). Indicadores ácido base.
2. Equilibrio de solubilidad: La solubilidad y el producto de solubilidad, efecto de ion común y la solubilidad. La precipitación, predicción de las reacciones de precipitación, precipitación selectiva de sulfuros y otros, interconversión de precipitados, disolución de precipitados, pH y solubilidad.

1. Equilibrio de iones complejos: generalidades, número de oxidación de los metales, carga del ion complejo, número de coordinación. Equilibrio de iones complejos, constantes de formación y disociación. Solubilidad de sales por formación de complejos.

1. Electroquímica: Reacciones Redox. Celdas galvánicas. Potencial estándar de electrodo. Espontaneidad de las reacciones redox según E°, ΔG y K. La ecuación de Nernst. Celdas de concentración. Baterías, acumulador plomo, pilas secas, celdas de combustión. Corrosión. Electrólisis, la electrólisis del cloruro de sodio fundido, electrólisis del agua, electrólisis de una disolución acuosa de cloruro de sodio. Aspectos cuantitativos de la electrólisis.

II. DESCRIPCION DEL CURSO

Asignatura teórico-práctica-experimental que entrega al estudiante conceptos químicos relacionados con los equilibrios en disolución acuosa y la electroquímica, contribuyendo a desarrollar la capacidad de abstracción, análisis y síntesis, como esquemas de razonamientos lógicos, formales y heurísticos, esenciales para toda especialidad de la Ingeniería.

Esta asignatura contribuye a las siguientes competencias del perfil de egreso del Ingeniero Civil en sus diferentes especialidades: Modelar problemas de Ingeniería, y aplicar conocimientos de las ciencias básicas en la resolución de éstos.

III. RESULTADOS DE APRENDIZAJE

1. Calcular las variables de sistemas físico-químicos que se encuentran en el equilibrio.

2. Describir los conceptos de la teoría ácido-base.

3. Calcular el pH de disoluciones de ácidos fuertes y débiles.

4. Describir el concepto de equilibrio de solubilidad.

5. Calcular las variables involucradas en un equilibrio de solubilidad.

6. Describir los sistemas electroquímicos y calcular las variables físico-químicas asociadas a éstos.

7. Describir los procesos metalúrgicos para la obtención de algunos elementos tales como hierro, metales alcalinos, cobre y aluminio.

IV. METODOLOGÍA DE TRABAJO

El curso consta de dos tipos de actividades formales: Clases teóricas y seminarios 

• Clases teórico-prácticas: El profesor expondrá los contenidos y conceptos teóricos de cada unidad en clases expositivas. La teoría será reforzada con ejemplos de diferentes grados de complejidad enfatizando tanto en lo conceptual como en la operatoria.

• Laboratorios: Actividad destinada al  análisis, discusión y resolución de problemas en forma individual y colaborativa. Los trabajos prácticos que le permitirán una mejor compresión de los conceptos teóricos vistos en clases así como desarrollar habilidades experimentales aplicables en cualquier área de la ingeniería

V. EVALUACIONES

1. Dos certámenes

2. Test e informes de Laboratorios

Ponderación:

Primer certamen (C1):                                                         40%

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