Química General - Instituto Tecnólogico de La Laguna

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Química general
Carrera:
Ingeniería en Sistemas Computacionales
Clave de la asignatura:
(Créditos) SATCA1
2-2-4
2.- PRESENTACIÓN
Caracterización de la asignatura.
La Química General, proporciona respuesta a una gran mayoría de los hechos o
fenómenos cotidianos, ayudando simultáneamente al desarrollo del razonamiento
lógico y sistemático en los estudiantes por tratarse de una ciencia exacta.
En la naturaleza, la industria y en la vida diaria existe un gran número de procesos
estrechamente relacionados con la transformación de la materia, que se apoyan en
los sistemas electroquímicos y de instrumentación, se requiere de personal
competente que además de realizar el análisis, diseño e implementación de los
mismos, comprenda simultáneamente la composición de las sustancias, conozca las
transformaciones que éstas sufren ordenando y controlando dichos cambios a
través de la creación de tecnología, desarrollando tanto su capacidad de
observación como de abstracción, para reconocer y resolver problemas propios de
otras áreas, a través de herramientas computacionales. Además, los productos de
alta tecnología como los chips y módulos electrónicos integrados que se utilizan
como componentes básicos de las computadoras, las comunicaciones (fibra óptica)
y en los generadores de energía (celdas solares), están fabricados con sílicio o
germanio los cuales son sustancias cristalinas con ordenamientos y propiedades
muy específicas que les confieren un uso particular en la ingeniería.
El Ingeniero en Sistemas Computacionales como experto en su ramo tendrá las
herramientas necesarias para poder interactuar con profesionales en otros campos
del saber para así solucionar problemas con bases científico-metodológicas
congruentes afrontando los retos actuales del desarrollo tecnológico, económico y
sustentable.
Intención didáctica.
El estudiante iniciará la primera unidad de seis, con los conceptos básicos de la
Química como son: elementos, compuestos, mezcla, la materia, los estados de la
materia y sus cambios.
En la segunda unidad se hace una revisión de estructura atómica, sus teorías y la
teoría cuántica.
1
Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos
La tercera unidad consiste en hacer un recorrido por la clasificación periódica de los
elementos analizando sus propiedades, aplicaciones, su impacto económico y
ambiental. El identificar los elementos y conocer sus características permite
identificar aquellos que contaminan y los que generan compuestos útiles para las
nuevas tecnologías.
La cuarta unidad permite conocer los tipos de enlace, la estructura y propiedades
de los compuestos.
La quinta unidad comprende los tipos de compuestos químicos, su nomenclatura las
reacciones de la cual se obtienen y los efectos que causan en el ambiente los
ácidos, óxidos, hidróxidos, hidruros y las sales. También se hará una revisión de los
efectos de una pila y de los elementos que contienen los componentes electrónicos
de una computadora u otros tipos de aparatos electrónicos.
La última unidad de este curso comprende las leyes de la estequiometría, el
balance de ecuaciones, los cálculos estequiométricos en las reacciones químicas y
sus aplicaciones.
Este curso nos permite conocer los elementos, su reactividad, los compuestos
químicos y su obtención, con los que se construyen los componentes eléctricos y
electrónicos de las nuevas tecnologías; así como el riesgo que se corre al no
confinar los desechos de las mismas de forma segura, para así evitar la
contaminación que éstos producen.
Es importante la realización de las prácticas propuestas y desarrollar cada uno de
los experimentos, para así, hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas
de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar
el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las
observaciones de los experimentos realizados. Se busca partir de experiencias
concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los
fenómenos químicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es
importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o
naturales.
En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el
estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está
construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional;
así mismo, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo;
desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la
tenacidad, la flexibilidad y la autonomía.
Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el
desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura.
3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR
Competencias específicas:



Adquirir los conceptos básicos de la
Química
Comprender las propiedades
estructurales de compuestos y
materiales, y su influencia en las
propiedades físicas, químicas y
eléctricas.
Conocer el impacto económico y
ambiental de los compuestos y
materiales y el desarrollo de nuevos
materiales, a partir de nuevas
tecnologías.
Competencias genéricas:
Competencias instrumentales
 Capacidad de análisis y síntesis.
 Capacidad de organizar y planificar.
 Conocimientos generales básicos.
 Conocimientos básicos de la carrera.
 Comunicación oral y escrita en su
propia lengua.
 Conocimiento de una segunda
lengua.
 Habilidades básicas de manejo de la
computadora.
 Habilidades de gestión de información
provenientes de fuentes diversas.
 Solución de problemas.
 Toma de decisiones.
Competencias interpersonales.
 Capacidad crítica y autocrítica.
 Trabajo en equipo.
 Habilidades interpersonales.
 Capacidad de trabajar en equipo
interdisciplinario.
 Capacidad de comunicarse con
profesionales de otras áreas
 Apreciación de la diversidad y
multiculturalidad.
 Compromiso ético.
Competencias sistémicas.
 Capacidad
de
aplicar
los
conocimientos en la práctica.
 Habilidades de investigación.
 Capacidad de aprender.
 Capacidad de adaptarse a nuevas
situaciones.
 Capacidad de generar nuevas ideas.
 Liderazgo.
 Habilidad para trabajar en forma
autónoma.
 Capacidad para diseñar y gestionar
proyectos.
 Iniciativa y espíritu emprendedor
 Preocupación por la calidad.
 Búsqueda del logro.
4.- HISTORIA DEL PROGRAMA
Lugar
y
fecha
de
Participantes
elaboración o revisión
Instituto Tecnológico de
Representantes de los
Saltillo del 5 al 9 de Institutos Tecnológicos de:
octubre del 2009
Observaciones
(cambios y justificación)
Reunión nacional de Diseño e
innovación curricular de la
carrera de Ingeniería
en
Sistemas Computacionales
Institutos Tecnológicos de
Representante
de
la
Cd. Madero, Tecnológico Academia de Sistemas
de Colima, La Laguna, Cd. Computacionales
Lerdo, Toluca. del 12 de
octubre al 5 de febrero
Análisis,
enriquecimiento
y
elaboración del programa de
estudio
propuesto
en
la
Reunión Nacional de Diseño
Curricular de la carrera de
Ingeniería
en
Sistemas
Computacionales.
Instituto
Tecnológico
Superior de Poza Rica del
22 al 26 de febrero del
2010
Reunión
nacional
de
consolidación de la carrera de
ingeniería
en
Sistemas
Computacionales
Representantes de los
Institutos
Tecnológicos
participantes en el diseño
de la carrera de Ingeniería
Sistemas
Computacionales.
5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a
desarrollar en el curso)
Adquirir los conceptos básicos de química que permitan comprender las
propiedades estructurales de compuestos y materiales, y su influencia en sus
propiedades físicas, químicas, eléctricas. Así como su impacto económico y
ambiental además el desarrollo de nuevos materiales, a partir de nuevas
tecnologías.
6.- COMPETENCIAS PREVIAS




Habilidades cognitivas de abstracción, análisis, síntesis y reflexión.
Capacidad para estudiar períodos largos y continuos.
Habilidad y responsabilidad para trabajar en equipo.
Capacidad para vencer obstáculos.
7.- TEMARIO
Unidad Temas
1
2
3
4
Subtemas
Conceptos básicos
1.1 Elementos, compuestos y mezclas.
1.2 Materia y sus estados de agregación Cambios
de estado.
1.3 Definición de fase.
Estructura atómica y teoría 2.1 Estructura atómica y sus teorías.
cuántica.
2.2 Base experimental de la teoría cuántica.
2.3 Teoría cuántica y configuración electrónica.
2.4 Aplicaciones (optoelectrónica, transformación
de códigos digitales a imágenes, etc.)
Los elementos químicos,
3.1 Características de la clasificación periódica de
clasificación periódica,
los elementos.
propiedades atómicas e
3.2 Propiedades atómicas y su variación periódica.
impacto económico y
3.3 Impacto económico y ambiental de algunos
ambiental.
elementos.
3.3.1 Clasificación de los metales.
3.3.2 Elementos de importancia económica.
3.3.3 Elementos contaminantes.
3.4 Aplicaciones en la ingeniería. (Silicio, Galio,
Germanio, etc.).
Enlace, estructura y
4.1 Conceptos básicos.
propiedades en
4.2 Tipos de enlaces.
compuestos químicos.
4.3 Fuerzas intermoleculares y propiedades físicas
4.4 Influencia de las fuerzas intermoleculares en las
propiedades físicas.
4.5 Aplicaciones de los materiales.
(semiconductores, conductores, aislantes,
cerámicos, metales y polímeros, etc).
5
Compuestos químicos:
tipos, nomenclatura,
reacciones e impacto
económico y ambiental.
6
Estequiometría.
5.1 Óxidos.
5.2 Hidróxidos.
5.3 Ácidos.
5.4 Sales.
5.5 Hidruros.
5.6 Reacciones químicas.
5.7 Aplicaciones (pilas, componentes de las PCs.,
etc.).
6.1 Concepto de estequiometría y sus leyes.
6.2 Unidades de medida usuales en
estequiometria.
6.3 Balanceo de reacciones químicas.
6.4 Cálculos estequiométricos en reacciones
químicas.
6.5 Aplicaciones.
8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas)
 Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en
distintas fuentes.
 Facilitar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de
la asignatura.
 Propiciar actividades de planeación y organización de distinta índole en el
desarrollo de la asignatura.
 Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio
argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre
los estudiantes.
 Favorecer, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de
inducción-deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la
investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas.
 Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de
habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación
manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis,
de trabajo en equipo.
 Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los
conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo
de la asignatura.
 Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científicotecnológica
 Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos
de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución.
 Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente;
así como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable.
 Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo
ocupacional.
 Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de
estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.
9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN




Ensayos, mapas conceptuales, examen oral o escrito.
Presentaciones, prácticas de laboratorio, participación, trabajo colaborativo.
Reporte de prácticas, informes, resúmenes, cuadros comparativos, etc.
Guía de conducta, listas de cotejo (trabajo en equipo, responsabilidad), auto y
co-evaluación.
10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1: Conceptos básicos
Competencia específica a
desarrollar
Distinguir la diferencia entre
elemento, compuesto y mezcla.
Actividades de Aprendizaje

Conocer los estados de agregación
de la materia.


Investigar en diferentes fuentes los conceptos,
elementos, compuestos, mezclas, materia,
estados de la materia, puntos de fusión y
ebullición y fase para discutir en equipos y
formular una definición de cada concepto.
Elaborar una presentación y ejemplificar la
diferencia entre elementos, compuestos y
mezclas.
Ejemplificar los estados de agregación de la
materia.
Unidad 2: Estructura atómica y teoría cuántica
Competencia específica a
desarrollar
Conocer los conceptos de la
estructura atómica y la
configuración electrónica y sus
teorías.
Identificar la configuración
electrónica de los principales
elementos químicos.
Comprender la base experimental
de la teoría cuántica.
Actividades de Aprendizaje




Investigar en diferentes fuentes las teorías
de la estructura atómica, construyendo un
cuadro comparativo.
Organizar equipos de trabajo para realizar
las presentaciones y las prácticas de
laboratorio.
Elaborar una presentación y ejemplificar la
configuración electrónica de un elemento,
cada equipo presentará uno diferente.
Construir un mapa conceptual sobre la base
experimental de la teoría cuántica.
Unidad 3: Los elementos químicos, clasificación periódica, propiedades
atómicas e impacto económico y ambiental.
Competencia específica a
desarrollar
Conocer las características de la
clasificación de la tabla periódica
actual.
Actividades de Aprendizaje

Distinguir las características de los
elementos según su colocación en 
la tabla periódica de los elementos.
Buscar
información
sobre
las
características clasificación periódica de
los elementos y participar en un foro para
discutir
y comparar la información
encontrada.
Verificar las propiedades atómicas de los
elementos
de
la
tabla
periódica,
Diferenciar los grupos de la tabla
periódica de los elementos por su
reactividad y usos.

Distinguir la importancia económica
de los elementos.

Comprender el impacto ambiental
de algunos elementos para evitar
su mal uso.

Conocer los elementos químicos
que se utilizan en su campo
profesional.



interactuando en equipos de trabajo.
Investigar cuales grupos de la tabla
periódica se utilizan en la construcción de
equipos eléctricos y electrónicos, organizar
la información y construir una tabla
comparativa.
Investigar
acerca
de
las
nuevas
tecnologías, nuevos equipos, así como su
automatización.
Investigar el impacto económico y
ambiental de los metales, no metales, los
halógenos, los gases nobles y las
diferentes familias que componen la tabla
periódica.
Investigar los nuevos materiales que
sustituyen a los actuales, ya sea por su
toxicidad, costo, simplicidad, etc.
Construir una lista de mayor a menor grado
de contaminación producida por los
elementos químicos y en que estado físico
o químico la producen.
Hacer un foro de discusión sobre las
aplicaciones en la ingeniería de los
elementos químicos.
Unidad 4: Enlaces, estructura y propiedades de los compuestos químicos.
Competencia específica a
desarrollar
Conocer como se forman los
compuestos químicos.
Actividades de Aprendizaje

Comprender el efecto de los

enlaces químicos y su clasificación.
Distinguir la importancia de las
fuerzas intermoleculares en las
propiedades físicas de los
compuestos.


Identificar los elementos que
producen aleaciones útiles para su
aplicación en la ingeniería.
Buscar información sobre como se forman
los compuestos químicos, discutirlas en el
grupo.
Construir un mapa conceptual de la
clasificación y aplicaciones de los enlaces
químicos.
Buscar información
y hacer una
presentación por equipo de las fuerzas
intermoleculares y su influencia en las
propiedades físicas de los compuestos.
Investigar las aleaciones con que se
producen los: semiconductores,
conductores, aislantes, materiales
cerámicos, cristal líquido, etc., elaborando
por equipos de trabajo una lista de los
elementos que intervienen en las
aleaciones.
Unidad 5: Compuestos químicos: tipos, nomenclatura, reacciones e impacto
económico y ambiental.
Competencia específica a
desarrollar
Conocer que es un compuesto
químico, sus características y su
nomenclatura.
Distinguir las características de los
compuestos inorgánicos.
Actividades de Aprendizaje


Diferenciar los principales
compuestos inorgánicos.

Comprender los diferentes tipos de
reacciones químicas.

Conocer la utilidad de las
reacciones químicas en diferentes
procesos.

Conocer las reacciones químicas
que se requieren para atenuar el
grado de contaminación que
provocan los desechos de pilas,
computadoras, calculadoras,
diferentes dispositivos eléctricos y
electrónicos.

Buscar información en diferentes fuentes,
sobre la definición de compuesto químico,
los tipos de compuestos, su nomenclatura
y reacciones; participar en un foro para
discutir
y comparar la información
encontrada.
Investigar la definición, clasificación
formulación y nomenclatura de los
principales
compuestos
inorgánicos
(óxidos, hidróxidos, ácidos, sales e
hidruros), interactuando en equipos de
trabajo y construyendo una tabla
comparativa con la información obtenida de
forma colaborativa.
Examinar diferentes fuentes de información
sobre las reacciones químicas, su
clasificación y su utilidad para construir un
mapa conceptual en el salón de clases
participando todos en una interacción
dirigida por el profesor.
Ejemplificar cada uno de los tipos de
reacciones químicas y experimentarlas en
el laboratorio, observando y concluyendo
sobre este tema mediante los reportes de
las prácticas efectuadas.
Investigar las reacciones químicas de
utilidad en procesos industriales, de
control, de contaminación y aplicación
analítica, presentarla por equipos al grupo.
Hacer un foro de discusión sobre la
contaminación que producen las pilas y los
componentes de memoria de
computadoras, celulares, palms, ipods,
etc., así como las reacciones químicas que
ocurren con ellas para atenuar el grado de
contaminación que provocan.
Unidad 6: Estequiometría
Competencia específica a
Actividades de Aprendizaje
desarrollar
Conocer
el
concepto
de  Buscar información en diferentes fuentes
estequiometría, sus unidades de
sobre el concepto de estequiometría, sus
medida y las leyes en que está
unidades de medida y las leyes en que se
fundamentada
basa. Y construir un mapa conceptual en
el salón de clases participando todos bajo
Conocer los diferentes tipos de
la dirección del profesor.
balanceo
en
las
reacciones  Investigar los tipos de balanceo de
químicas.
reacciones
químicas,
organizar
la
información
y construir
una
tabla
comparativa que incluyan ejemplos de
Aprender a balancear reacciones
cada tipo.
químicas utilizando el tipo de  Practicar el balanceo de las reacciones
balanceo adecuado para su
químicas en la clase de manera individual y
solución.
extraclase en un grupo de trabajo.
 Investigar los diferentes tipos de relaciones
Diferenciar las relaciones que se
que se utilizan para efectuar cálculos
utilizan
para
hacer
cálculos
estequiométricos
en
las
reacciones
estequiométricos.
químicas.
 Realizar cálculos estequiométricos en el
Saber
hacer
cálculos
salón de clases.
estequiométricos
 Hacer un foro de discusión de los efectos
de la relación peso-peso sobre la
Comprender los efectos de la
conductividad eléctrica en aleaciones.
relación peso-peso sobre la
conductividad en aleaciones.
11.- FUENTES DE INFORMACIÓN
Fuentes impresas (libros)
1. Chang, R.; et al, Química, 9ª Edición, Ed. McGraw-Hill/Interamericana, México,
2007.
2. Daub, G.W.; Seese, W.S., Química, 8ª Edición, Editorial Pearson Educación,
México, 2005.
3. Harris, Daniel C. Análisis químico cuantitativo, 3° Edición, Editorial Reverté,
Barcelona, 2007.
4. Harwood, W.S., Petrucci, R.H.,Herring,F.G, Química General, 8ª Edición, Ed.
Prentice Hall, México, 2002.
5. Martínez Riachi, Susana, Freites, Margarita A., Física y Química aplicadas a la
Informática, 1° Edición, Editorial Cengage Learning, México, 2006.
6. Petrucci, R.H. et al, Química general: principios y aplicaciones modernas, 7ª
Edición, Ed. Prentice Hall, México, 1999.
7. Teijón Rivera, José María, García, J.A., La química en problemas, 2° Edición,
Editorial Tébar, Madrid, 2006
Fuentes electrónicas
http://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/esteq.html ,consultado en enero del 2010
1. http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/primero_bach/estequiometria/reaccio
nes.htm ,consultado en enero del 2010.
2. http://www.jpimentel.com/ciencias_experimentales/pagwebciencias/pagweb/mater
ias/quimica_2_bach/quimica_enlaces_u1.htm
3. http://www.acienciasgalilei.com/ , consultado en enero del 2010
4. http://www.slideboom.com/presentations/86623/Estequiometr%C3%ADa:C%C3%A1lculos-con-f%C3%B3rmulas-y-ecuaciones-qu%C3%ADmicas
consultado en enero del 2010
5. http://usuarios.multimania.es/Fibra_Optica/introduccion.htm, consultado en enero
del 2010.
6. http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/4propiedades/4_14.html, consultado
en enero del 2010.
7. http://www.monografias.com/trabajos/conducyais/conducyais.shtml , consultado
en enero del 2010
12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS (aquí sólo describen brevemente, queda pendiente
la descripción con detalle).
Práctica 1
Práctica 2
Práctica3
Práctica 4
Práctica 5
Práctica 6
Práctica 7
Práctica 8
Práctica 9
Conocimiento integral del laboratorio incluye medidas de
seguridad.
Conocer y aplicar las técnicas de laboratorio.
Conocer las características de los elementos de la tabla períodica.
Conocer los estados de agregación de la materia y realizar
cambios de estado a la materia.
Observar el efecto fotoeléctrico y los espectros de emisión.
Enlaces químicos.
Formación de óxidos e hidróxidos.
Reacciones químicas.
Velocidad de reacción.