Programa de química IV área 1

Profesora: María del Carmen Benítez Herrera

Unidad 1: La Energía y las reacciones químicas.

· Conceptos fundamentales: estequiometria, reactivo limitante y reactivo en exceso.

· Energía y reacción Química: sistemas, estados y funciones de estado. Ley cero de la termodinámica. Primera ley de la termodinámica. Energía interna y entalpía.

· Reacciones exotérmicas y endotérmicas, perfil de las reacciones en una gráfica. Entalpías de enlaces. Entalpía de una reacción, entalpía de combustión y Ley de Hess.

· Entropía y Energía libre y espontaneidad.

Trabajo de investigación: ¿Cuál es mejor combustible?

Unidad 2: Rapidez y equilibrio de las reacciones químicas.

· Concentración (mol/L)

· Definición de rapidez de reacción: teoría de las colisiones, energía de activación, perfil de energía en una gráfica. factores que influyen en la rapidez en las reacciones: Concentración, temperatura, superficie de contacto y catalizadores.

· Definición de equilibrio químico, reversibilidad de las reacciones, constante de equilibrio.

· Principio de Le Chatelier.

Ácidos y bases. Teoría de Brôsted-Lowry, concentración de H⁺ y pH.

Trabajos de investigación: ¿Cuánto tarda en degradarse una sustancia?, elasticidad del cabello y el pH

Unidad 3. Procesos electroquímicos.

· Procesos electroquímicos, reacciones de oxidación-reducción, celdas electroquímicas, celda electrolítica y leyes de Faraday.

· Celda Voltaica y potenciales estándar de reducción.

· Corrosión de metales, un proceso espontáneo y prevención de la corrosión

Trabajo de investigación: el problema de la corrosión en la industria

Unidad 4. Fundamentos de química orgánica.

· Hidrocarburos: alcanos, alquenos, alquinos, benceno y sus derivados.

· Nomenclatura isomería (posición, cadena) y propiedades físicas.

· Grupos funcionales.

· Formula general e identificación de fórmulas semidesarrolladas de: alcohol, éter, aldehído, cetona, ácidos Carboxílico, éster, aminas, y amidas, compuestos halogenados.

· Nomenclatura básica y usos

· Propiedades físicas, punto de ebullición y solubilidad.

· Polímetros y su clasificación.

· Reacciones de polimerización por adición y condensación.

· Polímeros naturales (celulosa y hule) y sintéticos (nylon, polietileno y poliestireno), usos e impacto ambiental.

Trabajo de investigación: desarrollo sustentable de los polímeros.

Programa de química III

INTRODUCCIÓN.

¿La Química es una ciencia?

UNIDAD l. La energía, la materia y los cambios.

• Energía motor de la humanidad: Concepto, características, tipos y transformaciones, unidades, sistema internacional de unidades. Generación de energía, análisis de beneficios y riesgos, energías limpias. Reacciones: exotérmicas y endotérmicas, combustión,

• La materia y los cambios: Concepto, propiedades físicas y químicas, cambio físico y químico, ley de la conservación de la materia y la energía. Estados de agregación molecular y cambios de estado: punto de fusión, punto de ebullición y calores latentes. Sustancias puras y mezclas: concepto, características.

• Modelos atómicos: átomo, símbolo, elemento, compuesto, molécula, electrón, protón, neutrón, número de masa (A), número atómico (Z), isótopos: radioactividad, fisión y fusión, espectro electromagnético.

Trabajo de investigación: plantas eléctricas en México

UNIDAD II. Aire, intangible pero vital.

• ¿Qué es el aire?: Mezcla homogénea de gases, modelo cinético molecular, variables que los definen: presión, temperatura y volumen, leyes de los gases. Reactividad de los componentes del aire. Composición del aire limpio. Oxígeno, Nitrógeno y Gases Nobles. Características principales. Ubicación en la tabla periódica. Reglas de nomenclatura. Generalidades de los No- Metales y Metales.

• Propiedades de las sustancias con enlaces covalentes, modelo de Lewis, electronegatividad.

•Calidad del aire: Principales contaminantes: Óxidos de Nitrógeno, Ozono, Hidrocarburos, Ácidos. Reglas de nomenclatura: Fenómenos ambientales: Inversión térmica, lluvia ácida, efecto invernadero, hoyo de ozono, smog fotoquímico. Medición de la calidad del aire: ppm, IMECAS. Nuestra responsabilidad.

Trabajo de investigación: calentamiento global

UNIDAD III. Agua, ¿de dónde, para qué y de quién?

• ¿El agua está bien distribuida?: Distribución mundial. Fuentes de agua para la Cd. de México. Calidad del agua: Contaminantes y purificación. Importancia del agua para la humanidad. Agua y asentamiento humanos. Uso responsable.

• El por qué de las maravillas del agua: Modelo cinético molecular de los líquidos. Propiedades del agua: p.f., p.e., densidad, capacidad calorífica, tensión superficial, poder disolvente. Soluciones: Porcentuales, molaridad. pH, ácidos, bases, reglas de nomenclatura. Importancia biológica y climática del agua.

Trabajo de investigación: futuro del agua

UNIDAD IV. Corteza terrestre, fuente de materiales útiles para el hombre.

• Minerales. ¿La clave de la civilización?: Capas de la corteza terrestre. Minerales: definición y clasificación. Reglas generales de nomenclatura. Minerales de México. Distribución e importancia. Metales y no-metales: ubicación en la tabla periódica y características generales. Enlace iónico y metálico. Ejemplo de sustancias y propiedades. Estequiometria.

• Petróleo: Importancia para México. Hidrocarburos: nomenclatura de Alcanos y alquenos. Refinación. Fuente de materia prima.

• Suelo, soporte de la alimentación: Fracción orgánica e inorgánica del suelo: composición e importancia. El pH y su influencia en los cultivos.

• La nueva imagen de los materiales: Nuevos materiales sintéticos: cerámicas, polímeros, plásticos, etc. Destrucción o conservación de nuestro planeta. Basura y las alternativas para disminuir su cantidad.

Trabajo de investigación: conservación de nuestro planeta.

UNIDAD V. Alimentos, combustibles para la vida.

• Pobreza y riqueza: Elementos esenciales para la vida. Macro y micro elementos. Vitaminas.

• Fuentes de energía y material estructural: Carbohidratos, lípidos y proteínas.

• Conservación de alimentos: Métodos físicos y químicos.

Trabajo de investigación: menú para adolescentes