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