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Química
MCI. JORGE ADALBERTO BARRERAS GARCIA
BIENVENIDOS!!!!!!
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Competencia del área
• Analizar fenómenos naturales a través del método científico, utilizando el pensamiento lógico deductivo para adquirir habilidades en el modelado matemático de dichos fenómenos.
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Competencia del curso
• Analizar la clasificación de los elementos químicos y sus compuestos, así como la estequiometria de sus reacciones químicas para el manejo de materiales de los procesos industriales.
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Elementos de competencia1) Identificar las características de la estructura atómica
para el desarrollo de materiales en procesos industriales.
2) Analizar las leyes estequiometrias para la resolución de problemas que se presentes en los procesos industriales.
3) Identificar y analizar la estructura cristalina de sólidos así como sus cambios estructurales en base a defectos para mejorar los diferentes tipos de materiales.
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Evaluación formativaPara la acreditación se considerarán los siguiente puntos: 1)Investigaciones Bibliográficas, Mapas Mentales y Mapas Conceptuales: 10%2)Actividades Supervisadas e Independientes : 10%3)Actividades indicadas en Plataforma: 10%4)Reportes de Prácticas de Laboratorio :10%5)Examen : 30%6)Entrega de portafolio: 10%
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Evaluación sumativa
Finalmente su calificación sumativa , es decir , la evaluación que se emite al final del curso, estará integrada por sus calificaciones formativas (las obtenidas en cada elemento) con un valor 70% y la entrega de un portafolio de evidencias con un valor del 10% y la de valores y actitudes 20%.
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Fuentes de información SHACKELFORD J.F., (2010), Introducción a la ciencia de materiales para
ingeniería,(7a edición) Editorial PRENTICE HALL
WILLIAM F. SMITH, (2014), Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales., ( 5da Edición), Ed. ESPAÑA.MC GRAUW HILL
GARRITZ A.,GASQUE L(2005),Química universitaria, Pearson educación
VAN VLACK, (1982), Materiales para ingeniería, (3ra Edición), Ed. CECSA,
PIERCE J. (1982), Química de la materia. EDITORIAL PCSA
Mc KELVEY J., (1980), Física para ciencia e ingeniería., Ed. HIRLA
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EC1. Identificar las características de la estructura atómica para el desarrollo de materiales en procesos industriales
Fase I:Estructura atómica
Contenido:
• Átomo, partícula subatómica, número atómico, isotopo, numero de masa, peso atómico, numero cuántico, formas de los orbitales, configuración electrónica.
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Conceptos básicos: Estructura Atómica
El átomo unidad básica de toda la materia.Partículas subatómicas:
1 unidad de masa atómica = 1,6 x 10-24 gramos
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Conceptos básicos: Estructura Atómica
Número atómico (Z): Indica el num. de protones del núcleo
Z = p+
Átomo neutro p+ = e-
Z = p+ = e-
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Numero Atómico
Elemento No. Protones No. Electrones
11Na 11 11
19K 19 19
17Cl 17 17
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Número de masa ó número másico (A)
Es la suma entre los protones y neutrones.A = p+ + n0
Como Z = p+ se cumple A = Z + n0
Despejando los p+ + n0 tenemos
p+ = A - n0 n0 = A – p+
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Representación del átomo de un elemento
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Peso Atómico e Isotopos
El peso atómico de un elemento es el promedio de las masas de los isótopos naturales expresado en uma.
Ejem. PA: (H) = 1,00794 uma; (Na) = 22,989768 uma.
Algunos elementos presentan más de una masa atómica, dependiendo del número de neutrones en su núcleo. A estos átomos se les llama isótopos.
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Isotopos
-Átomos de un mismo elemento-Tienen = Z y ≠ A
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Número Cuántico
La posición de un electrón puede definirse por 4 números cuánticos: n, l, m y s.n: es el número cuántico principal y
describe el nivel energético en el
que está un electrón dado.
l: es el número cuántico del momento
angular; hace referencia al subnivel
energético y a la forma del orbital.
m: es el número cuántico magnético y
describe la orientación del orbital
en el espacio.
s: es el número cuántico del espín
electrónico y corresponde al giro
del electrón.
Según el Principio de exclusión de Pauli, dos electrones no pueden tener los mismos números cuánticos.
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Configuración electrónica
La disposición de los electrones en los diversos orbitales atómicos se conoce como configuración electrónica y cumple con algunas reglas básicas:
a) un orbital no puede tener más de dos
electrones, los cuales deben girar en
direcciones opuestas.
b) los electrones no se juntan en un orbital si
existe otro disponible con la misma energía.
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Configuración electrónica: Tipos
s = 2e-, p = 6e-, d = 10e-
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Configuración electrónica: Niveles de energia
Existen 7 niveles de energía o capas donde pueden situarse los electrones para girar alrededor del núcleo, numerados del 1, el más interno o más cercano al núcleo (el que tiene menor nivel de energía), al 7, el más externo o más alejado del núcleo (el que tiene mayor nivel de energía).
K =1, L = 2, M = 3, N = 4, O = 5, P = 6, Q = 7.
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Formas de los orbitales: S
Orbitales "s": Los orbitales "s" son esféricamente simétricos.
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Formas de los orbitales: P
Orbitles "p": La forma de los orbitales p es de dos lóbulos situados en lados opuestos al núcleo. Hay tres tipos de orbitales p
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Formas de los orbitales: d
Orbitales "d": En el tercer subnivel tenemos 5 orbitales atómicos (para n>3 l =2; ml=-2,-1,0,1,2) con diferentes orientaciones en el espacio
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Formas de los orbitales: f
Los orbitales f tienen formas aún más exóticas, que se pueden derivar de añadir un plano nodal a las formas de los orbitales d. Presentan n-4 nodos radiales.
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Niveles de energía
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Regla para configurar
En una configuración estándar, y de acuerdo a la secuencia seguida en el grafico de las diagonales, el orden de construcción para la configuración electrónica (para cualquier elemento) es el siguiente:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6
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Configuración electrónica: Ejemplos
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6
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Actividad de aprendizaje 1:
Conceptos Básicos de la estructura atómica.
Lluvia de ideas y aplicación de CQA Recursos: Se cuestionara a los jóvenes sobre el tema a tratar mediante
una lluvia de ideas, los comentarios se reforzaran mediante la participación del docente con el uso de diapositivas. Aplicación de un cuadro CQA.
• Criterios de evaluación de la actividad: Coherencia y fluidez que las ideas expresadas en el cuadro, tomando en cuenta la explicación del docente