BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
1
LICENCIATURA EN FARMACIA
ÁREA: FISICOQUÍMICA
ASIGNATURA: FISICOQUÍMICA I
(Termodinámica Química)
CÓDIGO: FARM-007
CRÉDITOS: 7
FECHA: MARZO DE 2008
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
2
NIVEL EDUCATIVO: Licenciatura
NOMBRE DEL PROGRAMA EDUCATIVO: Licenciatura en Farmacia
MODALIDAD ACADÉMICA: Presencial
NOMBRE DE LA ASIGNATURA: FISICOQUÍMICA I (Termodinámica Química)
UBICACIÓN: Nivel Básico
CORRELACIÓN:
– ASIGNATURAS PRECEDENTES: Física, Química General
– ASIGNATURAS CONSECUENTES: Fisicoquímica II y III
– CONOCIMIENTOS Álgebra básica, Geometría Analítica, Estadística básica, Cálculo Diferencial e Integral en una variable, Química General, Computación.
– HABILIDADES Y ACTITUDES
Para la abstracción, análisis y síntesis de ideas, así como psicomotriz para el correcto manejo de instrumental y equipo de laboratorio, y para el desarrollo de actividades y procesos creativos. Habilidad para resolver problemas y trabajar en equipo, así como de retención, asimilación y procesamiento de la información.
– VALORES PREVIOS:
Respeto y tolerancia a las demás personas y a las opiniones diferentes a las propias. Disciplina y responsabilidad en el estudio, y disposición para el aprendizaje permanente. Actitud propositiva, honesta, emprendedora y sensible a la problemática de su entorno social.
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
3
CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE
CONCEPTO
HORAS POR
PERIODO
(PERIODO = 16
SEMANAS)
NUMERO DE
CRÉDITOS
HORAS TEORIA Y PRÁCTICA. 112
(5 HT/Semana = 80 2 HP/Semana = 32)
7
HORAS DE PRÁCTICA PROFESIONAL CRÍTICA 0 0
HORAS DE TRABAJO INDEPENDIENTE 0 0
TOTAL 112 7
AUTORES:
Q. Jaime González Carmona Dr. Ramón Gudiño Fernández Q. Andrés Camacho Iyañez Q. Carlos Kaneo Noda y Domínguez Dra. Patricia Amador Ramírez M.C. Libertad Márquez Fernández Dr. Francisco Meléndez Bustamante Dr. Marino Dávila Jiménez Dra. Delia López Velásquez Q. Pedro Soto Estrada Dr. Roberto Portillo Reyes Q. Eugenio López Gaspar L. en C. Héctor Mendoza Hernández M.C. Hilda Lima Lima Dr. Henoc Flores Segura Dr. Juan Carlos Ramírez García Dra. Verónica Hernández Huesca Dr. Mario González Perea Dr. Arnulfo Rosas Juárez
FECHA DE DISEÑO: Marzo 2008
FECHA DE LA ÚLTIMA ACTUALIZACIÓN:
REVISORES:
SINOPSIS DE LA REVISIÓN Y/O ACTUALIZACIÓN
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
4
PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA:
DISCIPLINA PROFESIONAL:
Profesional o investigador en alguna de las áreas de la
Química, relacionadas con el control termodinámico y
cinético de reacciones químicas.
NIVEL ACADÉMICO: Maestro en ciencias y /o Doctor en ciencias
EXPERIENCIA DOCENTE: Capacitación básica proporcionada para su ingreso
EXPERIENCIA PROFESIONAL: 2 años
OBJETIVOS:
a. Educacional: El estudio de las ciencias naturales se basa en el estudio del movimiento
de la materia, sus relaciones mutuas y diferencias, tanto en el área industrial y las
líneas de investigación. Los alumnos egresados de la carrera de farmacia serán
poseedores de conocimientos, habilidades y actitudes valorativas que le permitirán
comprometerse con el desarrollo responsable de la nación y su cambiante realidad. Para
lo cual contará con las herramientas como son aptitudes y un pensamiento reflexivo,
crítico y científico que le permitirán ser un profesionista de alto desempeño laboral con
un espíritu emprendedor, innovador y propositivo. Por lo que el egresado pondrá en uso
las herramientas y el conocimiento obtenido a lo largo de su estancia en la universidad.
b. General: Desarrollar una explicación teórica de las leyes termodinámicas y hacer
deducciones de ellas, conduciendo a un avance en el curso en concordancia con el
método científico para desarrollar la capacidad de resolución de problemas y su
aplicación experimental en el área farmacéutica.
c Específicos:
• .Establecer el lenguaje termodinámico que permita al estudiante simplificar su estudio y
aplicación en los procesos naturales ligados a procesos químicos farmacéuticos y
biológicos
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
5
• Formular la primera ley de la termodinámica en palabras y mediante símbolos. Explicar
la energía interna, como una función característica de la primera ley. Definir la capacidad
calorífica de un sistema, establecer y justificar las definiciones de capacidad calorífica a
presión y volumen constante.
• Definir reacciones endotérmicas y exotérmicas. Establecer, deducir y usar la ley de
Hess. Definir las entalpías de combustión, hidrogenación, sublimación, vaporización, fusión,
disolución y solvatación y su aplicación en los procesos químicos, farmacéuticos y
biológicos.
• Establecer el criterio para la dirección de cambio espontáneo y la segunda ley de la
termodinámica. Definir el cambio de entropía para un sistema de referencia y utilizarla para
deducir la expresión para el cambio de entropía en cualquier sistema. Establecer y utilizar
una expresión para el cambio de entropía del medio ambiente. Explicar que la entropía es
una función característica para procesos químicos, farmacéuticos y biológicos.
• Definir las funciones de Helmholtz y de Gibbs y utilizarlas para explicar los criterios de
espontaneidad, así como su aplicación en Farmacia y Biología.
• Estudiar los conceptos relacionados con el equilibrio químico y sus aplicaciones en las
reacciones químicas, explicar las relaciones que guarda el equilibrio químico con los
procesos químico-biológicos.
• Establecer las leyes de Raoult y Henry. Explicar las desviaciones que presenta las
disoluciones reales, así como las leyes y aplicaciones de los equilibrios líquido-vapor
saturado. Explicar las Propiedades Coligativas y dar ejemplos de ellas.
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
6
MAPA CONCEPTUAL DE LA ASIGNATURA:
Movimiento de la materia
Relación de formas
Física Química
Energía Materia Reacciones Químicas
3a. Ley
S
∆G, ∆A
Espontaneidad y extensión
de una reacción Química
(K)
∆S
Ciclo de
Carnot
2a. Ley
Ecuaciones de estado
Ley de Hess
Calorimetría ∆U(CV), Q,
W, ∆U(CP)
Ley Cero
T
1a. Ley
Participación de moléculas
Leyes Termodinámicas
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
7
CONTENIDO
UNIDAD OBJETIVO
ESPECÍFICO CONTENIDO TEMÁTICO BIBLIOGRAFÍA
BÁSICA COMPLEMENTARIA I Introducción 6 Hrs.
Establecer el lenguaje termodinámico que permita al estudiante simplificar su estudio y aplicación en los procesos naturales ligados a procesos químicos farmacéuticos y biológicos.
1. Definiciones. 2. Funciones fundamentales y sus unidades. 3. Propiedades intensivas y extensivas. 4. Diagrama de fase de una sustancia pura 5. Regla de las fases. 6. Ecuación de Clausius-Clapeyron Práctica 1. Balanza Analítica y Método de mínimos cuadrados.
Ira N. Levine, Fisicoquímica, Vol. 1, edit. Mac Graw Hill, 2000. Raymond Chang, Physical chemistry for the chemical and biological sciences University Science Books, 2000. Jaime González Carmona, María del Socorro A. Meza Reyes Fisico-Química: para ciencias de la salud, Mac graw Hill, 2007.
P. W. Atkins, Fisicoquímica Wilmington, Delaware: Addison-Wesley Iberoamericana, 1991. María Vallet, coord; Juan Faus, Enrique García-España, José Moratal. Introducción a la química bioinorgánica, Madrid: Editorial Síntesis, 2003. Yakov Guerasimov, Curso de química física, URSS: MIR, 1977. Maria del Consuelo Hidalgo y Mondragón Farmacia química, Madrid: Alhambra, 1969. Gilbert W. Castellán Fisicoquímica, Addison-Wesley Longman, 1998. L. Saunders Fisicoquímica para estudiantes de biología, farmacia y medicina, l Manual Moderno, 1978. John Gareth Morris, Fisicoquímica para biólogos: conceptos básicos para las facultades de medicina, farmacia y biología, REPLA, 1980.
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
8
UNIDAD OBJETIVO
ESPECÍFICO CONTENIDO TEMÁTICO
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA COMPLEMENTARIA
II Primer Principio de la Termodinámica 14 Hrs
Formular la primera ley de la termodinámica en palabras y mediante símbolos. Explicar la energía interna, como una función característica de la primera ley. Definir la capacidad calorífica de un sistema, establecer y justificar las definiciones de capacidad calorífica a presión y volumen constante.
1. Energía Interna, calor, trabajo y temperatura. 2. Funciones de Estado y de trayectoria 3. Estado termodinámico 4. Reversibilidad termodinámica. 5. Trabajo de expansión-compresión 6. Trabajo de procesos isobáricos, isotérmicos, isocóricos, adiabáticos. 7. Limitaciones de la termodinámica. 8. Primer principio de la termodinámica. 9. Primer principio para sistemas cerrados. 10. Definición de Entalpía 11. Capacidad Calorífica a volumen y presión constante. 12. Procesos a volumen constante. 13. Procesos a presión constante. 14. Transferencia de calor que solo provoca cambio en la temperatura. 15. Variación de la Entalpia en un cambio de fase. 16. Aplicación del primer principio a gases ideales y sistemas sencillos. Práctica 2. Determinación experimental del Estado Termodinámico de un Sistema gaseoso ideal.
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
9
UNIDAD OBJETIVO
ESPECÍFICO CONTENIDO TEMÁTICO
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA COMPLEMENTARIA
III Termoquímica 7 Hrs
Definir reacciones endotérmicas y exotérmicas. Establecer, deducir y usar la ley de Hess. Definir las entalpías de combustión, hidrogenación, sublimación, vaporización, fusión, disolución y solvatación y su aplicación en los procesos químicos, farmacéuticos y biológicos.
1. Calor de reacción. 2. Calor de formación 3. Calor de combustión 4. Determinación del calor de reacción. 5. Relación entre ∆U y ∆H para una reacción. 6. Energía de enlace. 7. Calor de reacción en función de la temperatura. Práctica 3. Capacidad calorífica y Entalpía de fusión
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
10
UNIDAD OBJETIVO
ESPECÍFICO CONTENIDO TEMÁTICO
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA COMPLEMENTARIA
IV Segundo principio de la termodinámica 13 Hrs
Establecer el criterio para la dirección de cambio espontáneo y la segunda ley de la termodinámica. Definir el cambio de entropía para un sistema de referencia y utilizarla para deducir la expresión para el cambio de entropía en cualquier sistema. Establecer y utilizar una expresión para el cambio de entropía del medio ambiente. Explicar que la entropía es una función característica para procesos químicos, farmacéuticos y biológicos
.Procesos espontáneos y no espontáneos. 2. Segundo principio de la Termodinámica. 3. Máquinas Térmicas y ciclo de Carnot. 4. Entropía. 5. Cambios de entropía en un gas ideal. 6. Cambios de entropía en los cambios de fase. 7. Cálculo de entropía para procesos irreversibles. 8. Interpretación molecular de la entropía. 9. Entropía y vida 10. Postulado de Planck. Práctica 4. Calorimetría de combustión
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
11
UNIDAD OBJETIVO
ESPECÍFICO CONTENIDO TEMÁTICO
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA COMPLEMENTARIA
V Aplicaciones del segundo principio de la termodinámica 6 Hrs
Definir las funciones de Helmholtz y de Gibbs y utilizarlas para explicar los criterios de espontaneidad, así como su aplicación en Farmacia y biología
1. Entropía y equilibrio 2. Energía Libre de Helmholtz. 3. Energía Libre de Gibbs. 4. ∆F y ∆G como criterios de equilibrio y espontaneidad. 5. Relaciones termodinámicas de un sistema de equilibrio. 6. Dependencia de la Energía Libre de Gibbs con la temperatura.
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
12
UNIDAD OBJETIVO
ESPECÍFICO CONTENIDO TEMÁTICO
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA COMPLEMENTARIA
VI Equilibrio químico 10 Hrs
Estudiar los conceptos relacionados con el equilibrio químico y sus aplicaciones en las reacciones químicas y explicar las relaciones que guarda el equilibrio químico con los procesos químico-biológicos
1. Relaciones termodinámicas para sistemas con composición variable. 2. Potencial químico. 3. Condiciones generales del equilibrio químico. 4. Potencial isobárico de una reacción. 5. Equilibrio químico para reacciones que involucran gases ideales. 6. Ley de acción de masas. 7. Constante de equilibrio en función de la temperatura. 8. Ley del desplazamiento del equilibrio. 9. Equilibrio para disoluciones ideales. 10. Equilibrio para sistemas no ideales. 11. Desarrollo de la ecuación de Henderson-Hasselbalch. Práctica 5. Equilibrio Químico.
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
13
UNIDAD OBJETIVO
ESPECÍFICO CONTENIDO TEMÁTICO
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA COMPLEMENTARIA
VII Disoluciones de no electrolitos 14 Hrs
Establecer las leyes de Raoult y Henry. Explicar las desviaciones que presenta las disoluciones reales, así como las leyes y aplicaciones de los equilibrios líquido-vapor saturado. Explicar las propiedades coligativas y dar ejemplos de ellas.
1. Definición. 2. Acción recíproca intermolecular de las disoluciones y teorías de las disoluciones. 3. Concepto de disolución ideal. 4. Desviaciones de la idealidad. 5. Potenciales químicos de los componentes de una disolución ideal y diluida ideal. 6. Propiedades coligativas. 7. Diagramas de equilibrio Líquido-Vapor en disoluciones binarias. Práctica 6. Presión de vapor
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
14
CONTRIBUCIÓN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESO
UNIDAD
PERFIL DE EGRESO
CONOCIMIENTOS HABILIDADES ACTITUDES Y VALORES
Son las unidades que tienen que ver con el Primer y Segundo Principios de la Termodinámica y la unidad relacionada con las disoluciones de no electrolitos
Se establecen los conocimientos básicos para que el estudiante reflexione sobre ellos y tenga la capacidad para aplicarlos en su formación, principalmente en el área tecnológica.
Producir medicamentos a nivel industrial y controlar y asegurar la calidad de los mismos. Formular y preparar medicamentos y controlar la calidad de los mismos. Desarrollar formas farmacéuticas. Preparar y controlar formulaciones enterales y parenterales, además de elaborar formulaciones magistrales. Realizar estudios farmacoeconómicos y farmacoepidemiológicos. Controlar el almacenamiento adecuado de los medicamentos e Insumos para la salud.
Habilidades de reflexión, análisis y síntesis; hábitos de puntualidad e higiene; y valores de responsabilidad y respeto hacia sus compromisos. Tendrá capacidad de liderazgo, iniciativa en la toma de decisiones, creatividad, administración del tiempo, trabajo en equipo, autoaprendizaje usando las herramientas a su disposición. Tendrá formación humanística que le permita entender el desarrollo de la sociedad para poder incidir en ella.
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
15
ORIENTACIÓN DIDÁCTICO-PEDAGÓGICA.
ESTRATEGIAS A-E TÉCNICAS A-E RECURSOS DIDÁCTICOS Método inductivo
Técnicas de motivación: • Observación de imágenes • Uso de modelos • Simuladores
Operaciones de observación, descripción, comparación y discriminación.
� Interrogación elaboratíva. � Elaboración de mapas o
diseño de nuevos. ejemplos apegados a la realidad.
� Pizarrón interactivo
� Diapositivas
� Multimedia
� Acetatos
� Artículos impresos
� Películas
� Internet
� Modelos
� Etc.
Aprendizaje Basado en Proyectos
� Técnicas de integración. � Exposición, � Lluvia de ideas y/o análisis
de variables. � Realización de esquemas o
mapa conceptual. � Búsqueda de información. � Selección de datos
importantes. � Técnicas de estructuración
procedimental, espacial etc. � Presentación de maquetas. � Demostración de prototipos o
artefactos. � Exposición y entrega de
documento escrito.
POE (predicción-observación-explicación)
� Exposición. � Consulta de fuentes de
información y selección de la misma.
� Uso de habilidades del pensamiento critico (comparación, causa-efecto, análisis).
� Uso de habilidades del pensamiento crítico.
BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
VICERRECTORÍA DE DOCENCIA
DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
PE: “LICENCIATURA EN FARMACIA”
16
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
CRITERIOS PORCENTAJE
• Exámenes 65
• Trabajos de investigación 5
• Prácticas de laboratorio 25
• Tareas 5
Total 100
REQUISITOS DE ACREDITACIÓN
Estar inscrito oficialmente como alumno del PE en la BUAP
Haber aprobado las asignaturas que son pre-requisitos de ésta
Aparecer en el acta
El promedio de las calificaciones de los exámenes aplicados deberá ser igual o mayor que 6
Cumplir con las actividades propuestas por el profesor