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FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTRURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
SÍLABO
FÍSICO QUÍMICA
I. DATOS GENERALES
1.0 Unidad académica : Ingeniería de Minas 1.1 Semestre académico : 2018 – 1B 1.2 Código : 3202-32305 1.3 Ciclo : V 1.4 Créditos : 03 1.5 Pre requisito : Ninguno 1.6 Duración : 16 semanas 1.7 Horas semanales : 04
1.8 Docente (s)
II SUMILLA
La asignatura físico química es de naturaleza teórico – práctico pertenece al área de formación general. Tiene como propósito introducir al físico químico. Equilibrio de Fases en sistemas de un componente. Sistemas homogéneos multicomponentes. Soluciones no electrolíticas. Equilibrio de fases en sistemas multicomponentes. Soluciones de electrolitos. Cinética química.
Su contenido está organizado en las siguientes cuatro unidades didácticas:
Horas presenciales Horas a distancia Total
Teoría Práctica Total Teoría Práctica Total
02 02 04 00 00 00 04
Unidad I : Sistemas homogéneos multicomponentes. Soluciones no electrolíticas. Equilibrio de fases en sistemas Unidad II : Propiedades coligativas. Descenso de la presión de vapor. Unidad III : Soluciones de electrolitos, potenciales químicos, celdas electroquímicas. Unidad IV : Reacciones
III COMPETENCIA
Desarrolla habilidades y criterios de análisis de congelación y
ebullición.
Aplicar análisis de los pesos moleculares
Desarrollar la capacidad de análisis y síntesis de la presión osmótica,
pesos moleculares, cantidades de los componentes, diagramas en
fases, cálculo de FEM y coeficientes de actividades.
3.1 CAPACIDADES
Calcular el descenso del punto de congelación y del aumento del punto
de ebullición
Determinar los pesos moleculares a partir de datos del descenso del
punto de congelación
Calcular la presión osmótica a partir de la ecuación de Vant Of. En
disoluciones diluidas ideales
Determinar los pesos moleculares a partir de datos de presión
osmótica empleando la ecuación de Vant Hoff o la ecuación de Mc
Millan-Mayer.
Calcular las cantidades de los componentes presentes en cada una de
las dos fases en equilibrio, conociendo las cantidades globales de cada
componente presente y la temperatura (o presión), mediante el
diagrama de fases y la regla de la palanca.
Analizar los diagramas de fases
Calcular la FEM de la reacción de una pila
Calcula la FEM a partir de la tabla de potenciales normales del
electrodo.
Calcula la FEM de una pila galvánica reversible utilizando la ecuación
de Nerst.
Calcular Go, So, Ho de la reacción de una pila a partir de los datos de la
FEM frente a T.
Calcular las constantes de equilibrio a partir de los datos de la FEM
Calcular los coeficientes de actividad de electrolitos a partir de los
datos de FEM de una pila utilizando la ecuación de Nerst.
Calcular los coeficientes de actividad partiendo de medidas de presión
de vapor.
Calcular los coeficientes de actividad de un soluto no volátil a partir de
datos de presión de vapor del disolvente y usando la ecuación de
Gibbs-Duhem.
Calcular los coeficientes de actividad de electrolitos usando la ecuación
de Debye-Huckel o la ecuación de Davies.
Calcular los coeficientes de fugacidad a partir de datos de P-V-T o
partiendo de una ecuación de estado.
3.2 ACTITUDINAL Y VALORES
Valora la aplicación y resolución de ejercicios y problemas de cada
tema.
IV PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS
UNIDAD DE APRENDIZAJE I SISTEMAS HOMOGENEOS MULTICOMPONENTES. SOLUCIONES NO ELECTROLÍTICAS. EQUILIBRIO DE FASES
EN SISTEMAS, TEMPERATURA
CAPACIDAD:
Calcular el descenso del punto de congelación y del aumento del punto de ebullición. •Determinar los pesos moleculares a partir de datos del descenso del punto de congelación. •Calcular las cantidades de los componentes presentes en cada una de las dos fases en equilibrio, conociendo las cantidades globales de cada componente presente y la temperatura (o presión), mediante el diagrama de fases y la regla de la palanca. SEMANA CONTENIDOS ACTIIVIDAD DE APRENDIZAJE HORAS
PRESENCIAL HORAS
DISTANCIA
01
Presentación del curso y
entrega del silabo.
Prueba de evaluación
diagnóstica.
INTRODUCCIÓN: La naturaleza de la fisicoquímica. El lugar de la fisicoquímica en
Entrega de contenido de trabajo académico que se desarrollará durante el ciclo. Desarrolla la prueba de evaluación diagnóstica. Demuestra conocimientos y saberes previos
4 0
el sistema de las ciencias y su importancia en el estudio de la naturaleza y el desarrollo industrial. Fisicoquímica y minería
02
Equilibrio de fases en sistemas de un componente. Termodinámica de los cambios de fases. Ecuación de Clausius Clapeyron. Diagrama de fases de sistemas de un componente
Definir y aprender: análisis equilibrio de fases en sistemas de un componente.
4 0
03
SISTEMAS HOMOGENEOS
MULTICOMPONENTES.
SOLUCIONES NO
ELECTROLÍTICAS
Soluciones. Definición-
Clasificación de las soluciones.
Presión de vapor de las
soluciones. Métodos de
expresión de concentraciones
de sistemas
Definición del equilibrio ionico de Sistemas Homogéneos multicomponentes.
4 0
multicomponentes
04
Potencial químico. Cantidades molares parciales. Métodos de determinación de cantidades molares parciales. Criterio para el equilibrio de fases. Ecuación de Gibbs-Duhem. Mezclas de gases ideales. Mezcla de gases reales. Soluciones líquidas ideales. Ley de Raoult. Diagramas de composición. Presión de vapor. Desviaciones positivas y negativas de la ley de Raoult. Ley de Henry. 1RA PRÁCTICA CALIFICADA
Definir y aprender todo lo referente cantidades molares. Desarrollo de primera práctica calificada
4 0
UNIDAD DE APRENDIZAJE III PROPIEDADES COLIGATIVAS. DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR.
CAPACIDAD:
Calcular las constantes de equilibrio a partir de los datos de la FEM
Calcular los coeficientes de actividad de electrolitos a partir de los datos de FEM de una pila utilizando la ecuación de Nerst.
Calcular los coeficientes de actividad partiendo de medidas de presión de vapor. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE HORAS
PRESENCIAL HORAS
DISTANCIA
05
Propiedades coligativas. Descenso de la presión de vapor. Elevación del punto de ebullición. Disminución del punto de congelación. Osmosis. Presión osmótica. Soluciones no ideales. Actividad y coeficiente de actividad.
Definición de propiedades coligativas
4 0
06
EQUILIBRIO DE FASES EN SISTEMAS MULTICOMPONENTES. La regla de fases de Gibbs. Equilibrio líquido-vapor en sistemas de dos componentes. Diagramas temperatura-
Definir y aprender lo relacionado a equilibrio de fases en sistemas multicomponentes
4 0
composición. Destilación. Azeótropos. Destilación fraccionada. Destilación de líquidos inmiscibles. Destilación de líquidos parcialmente miscibles
07
Equilibrio líquido-líquido en sistemas de dos componentes. Temperatura crítica de solubilidad. Equilibrio sólido-líquido en sistemas de dos componentes. Diagramas de fase eutécticos simples. Análisis térmico. Las curvas de cristalización. Formación de compuestos con punto de fusión congruente. Formación de compuestos con punto de fusión incongruente
Definir y aprender lo relacionado equilibrio líquido-líquido
4 0
08 EXAMEN PARCIAL
Primera entrega (avance) del trabajo
académico.
Desarrollo de examen parcial
4 0
UNIDAD DE APRENDIZAJE III SOLUCIONES DE ELECTROLITOS, POTENCIALES QUÍMICOS, CELDAS ELECTROQUÍMICAS.
CAPACIDAD:
Calcular los coeficientes de actividad de electrolitos a partir de los datos de FEM de una pila utilizando la ecuación de Nerst.
Calcular los coeficientes de actividad partiendo de medidas de presión de vapor.
SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE HORAS PRESENCIAL
HORAS DISTANCIA
09 Sistemas de tres componentes Aprender lo relacionado a los
componentes 4 0
10
SOLUCIONES DE ELECTROLITOS Definición. Clasificación de electrolitos. Propiedades coligativas de los electrolitos. Factor de Vant Of. teoría de la disociación electrolítica de Arrhenius. Ley de dilución de Ostwald
Definir y aprender sobre soluciones de electrolitos
4 0
11
Potenciales químicos en soluciones de electrolitos. Teoria de debye Huckel. Actividad y coeficientes de actividad de electrolítos. Fuerza iónica Conductividad eléctrica de las
Analiza los potenciales químicos
4 0
soluciones electrolíticas. Conductividad molar. Conductividad equivalente. Migración independientes de iones. La ley de Kohlrausch. Movilidades iónicas. Número de transporte. Métodos experimentales de determinación de número de transporte
12
Celdas electroquímicas. Potenciales estándar de electrodos. Termodinámica de las celdas electroquímicas. La ecuación de Nerst. Clasificación de celdas electroquímicas. Aplicaciones de las determinaciones de FEM. 2da PRÁCTICA CALIFICADA
Definir y aprender lo relacionado a celdas electroquímicas. Segunda entrega (avance) del
Trabajo Académico.
Desarrollo de segunda práctica calificada.
4 0
UNIDAD IV REACCIONES
CAPACIDAD:
Calcular los coeficientes de actividad de electrolitos usando la ecuación de Debye-Huckel o la ecuación
de Davies.
Calcular los coeficientes de fugacidad a partir de datos de P-V-T o partiendo de una ecuación de estado.
SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE HORAS
PRESENCIAL HORAS
DISTANCIA
13 Electrólisis. Leyes de faraday de la electrólisis
Definir y aprender sobre electrólisis 4 0
14
REACCIONES: Clasificación de las reacciones. Reacciones homogéneas. Reacciones heterogéneas Orden y molecularidad de las reacciones. Constante de velocidad Análisis de resultados cinéticos. Método de integración. Vida media. Método diferencial
Definir y aprender sobre reacciones
4 0
15
Tipos y cinética de reacciones compuestas. Reacciones opuestas. Influencia de la temperatura en las velocidades de reacción. La ecuación de Arrherius. Energía de activación. Factor pre exponencia
Definir y Aprender sobre tipos y cinética
4 0
16
Presentación de trabajo final EXAMEN FINAL
Presentación y sustentación de
trabajo final.
Desarrollo de examen parcial
4 0
*La semana siguiente del examen final se tomará el examen sustitutorio.
V. ESTRATEGIA METODOLOGICA
Por la naturaleza de la asignatura, se desarrollará de manera
dinámica, con métodos de integración entre el estudiante y el
docente, se utilizarán estrategias del aprendizaje y enseñanza
basada en problemas y el estudio de casos a través de
resolución de ejercicios.
Para lograr las competencias se realizaran las siguientes
actividades de aprendizaje:
a. Método expositivo del docente
b. Participación guiada del alumno
c. Discusión grupal de casos
d. Análisis de resultados
Desarrollo de un trabajo de investigación (académico) o
proyecto grupal de una problemática que se aplique en
ingeniería, el cual será desarrollado de manera progresiva.
VI. EQUIPOS Y MATERIALES
Equipos: Computadora, multimedia.
Materiales:
Impresos: Manuales tutoriales, guías de prácticas, hojas de
actividad.
Digitales: Presentaciones, Videos, Audio.
Medios electrónicos: Blackboard, Correo electrónico, direcciones
electrónicas relacionadas con la asignatura
VII. EVALUACIÓN
- Procedimientos: Evaluación sumativa (examen parcial y
examen final). Evaluación de proceso (avance procesual del
trabajo de investigación)
- Frecuencia: semanal (evaluación permanente).
- Ponderación:la obtención del Promedio Final (PF) será:
PF = (EPx0.30) + (EFx0.30) + (PPx0.40)
EP = Examen Parcial
EF = Examen Final
PP = Promedio de Prácticas
- Autoevaluación: cada cuatro semanas (contenido
actitudinal).
- Coevaluación: presentación del avance del trabajo de
investigación general y sustentación final (1 por mes).
VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN
1. Figueroa, M., & Guzmán, R. (2001). Química. Retrieved from http://ebookcentral.proquest.com
2. Doña, R. J. M., Eiroa, M. J. L. A., & Herrera, M. J. A.
(2014). Química. Retrieved from http://ebookcentral.proquest.com
3. Figueroa, M., & Guzmán, R. (2001). Física. Retrieved from
http://ebookcentral.proquest.com
4. Medina, G. H. (2010). Física 1. Retrieved from http://ebookcentral.proquest.com
5. Espósito, M. G. (2001). Fisicoquímica ii: materia,
electricidad y magnetismo, fuerzas y campos. Retrieved from http://ebookcentral.proquest.com
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