Ingeniería en Manufactura Química BIENVENIDOS!!!!!! Ingeniería en Manufactura MCI. JORGE ADALBERTO BARRERAS GARCIA

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.

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.

Elementos de competencia Identificar las características de la estructura atómica para el desarrollo de materiales en procesos industriales. Analizar las leyes estequiometrias para la resolución de problemas que se presentes en los procesos industriales. Identificar y analizar la estructura cristalina de sólidos así como sus cambios estructurales en base a defectos para mejorar los diferentes tipos de materiales.

Evaluación formativa Para la acreditación se considerarán los siguiente puntos:   Investigaciones Bibliográficas, Mapas Mentales y Mapas Conceptuales: 10% Actividades Supervisadas e Independientes : 10% Actividades indicadas en Plataforma: 10% Reportes de Prácticas de Laboratorio :10% Examen : 30% Entrega de portafolio: 10%

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%.

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

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.

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

Conceptos básicos: Estructura Atómica Número atómico (Z): Indica el num. de protones del núcleo Z = p+ Átomo neutro p+ = e- Z = p+ = e-

Numero Atómico Elemento No. Protones No. Electrones 11Na 11 19K 19 17Cl 17

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+

Representación del átomo de un elemento

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.

Isotopos Átomos de un mismo elemento Tienen = Z y ≠ A

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.

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.

Configuración electrónica: Tipos s = 2e-, p = 6e-, d = 10e-

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.

Formas de los orbitales: S  Orbitales "s": Los orbitales "s" son esféricamente simétricos.

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

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

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.

Niveles de energía

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

Configuración electrónica: Ejemplos 1s2    2s2    2p6    3s2    3p6    4s2    3d10    4p6    5s2    4d10    5p6    6s2    4f14    5d10    6p6    7s2    5f14    6d10    7p6

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