Tercero Medio

Formación diferenciada

Química

Cuadro sinóptico de unidades y contenidos

Unidad  1

Orígenes de la química e historia hasta promediar el siglo XVIII.

• Los conocimientos químicos rudimentarios de culturas prehistóricas y su desarrollo.

• Utilización en actividades artesanales y hogareñas de conocimientos empíricos asimilables a la química.

• La constitución de la materia en la filosofía griega.

• Rol de la alquimia en el desarrollo posterior de la química.

• La combustión y la oxidación de metales. La teoría del flogisto.

• La investigación en los albores de la química científica, en particular su desarrollo durante la primera mitad del siglo XVIII.

Unidad 2

Historia de la química desde mediados del siglo XVIII hasta nuestra época

• Lavoisier y la ley de conservación de la masa.

• La teoría atómica de Dalton y su relación con la teoría de Demócrito.

• La contribución de la física al desarrollo de la química, particularmente en los aportes de Planck, Einstein, De Broglie, Rutherford, Bohr, Schrödinger, Heisenberg y Dirac.

• Contribuciones de algunos laureados con el premio Nobel de Química: S. Arrhenius, Martin y Synge, M. Curie, L. Pauling, J.H. van’t Hoff y J.A. Le Bel y conceptos básicos en torno a sus áreas de trabajo: la disociación electrolítica, la cromatografía, los isótopos radiactivos, el enlace químico y la estereoquímica orgánica.

Unidad 3

Introducción a la termodinámica.

• Conceptos termodinámicos básicos: sistema, proceso, función y variable de estado.

• Primera ley de la termodinámica. El calor y trabajo como funciones de camino.

• Uso de tablas termodinámicas, particularmente de entalpía. Relación entre los cambios de entalpía y las energías de enlace.

• Entalpía, calor de combustión e información nutricional de los alimentos.

• Segunda ley de la termodinámica. Concepto elemental macroscópico y microscópico de entropía. Máquinas térmicas.

• Enfoque histórico breve de la segunda ley de la termodinámica: Carnot y Clapeyron.

• Utilización de tablas termodinámicas para el cálculo de los cambios de entropía asociados a procesos simples.

• La constante de equilibrio y su relación con la variación de energía libre. El principio de Le Chatelier.

Tercero Medio

Formación general

Química

Cuadro sinóptico de unidades y contenidos

Unidad 1:

Nociones de reactividad y de equilibrio químico

• Factores energéticos asociados a la reactividad y al equilibrio químico: espontaneidad, energía libre y entropía ; reacciones exotérmicas y endotérmicas. Estequiometría .

• Observación y clasificación de al menos dos clases de reacciones químicas que ocurran espontáneamente en el entorno inmediato.

• Conceptos termodinámicos básicos: sistema, entorno y procesos.

• Conceptos de entalpía, espontaneidad e irreversibilidad.

• Reacciones exotérmicas y endotérmicas.

• Procesos espontáneos y no espontáneos. Introducción del concepto de entropía.

• Variación de entalpía y de entropía en cambios de estado y en reacciones químicas. Introducción del concepto de energía libre.

• Los cambios de energía libre y su relación con el estado de equilibrio. La constante de equilibrio.

• Cambios de entalpía en reacciones químicas y su relación con la ruptura y formación de enlaces.

Unidad 2:

Reacciones ácido-base y redox

• Explicación de reacciones de oxidación y de reducción ; estado de oxidación; igualación de ecuaciones redox; introducción a la electroquímica.

• Realización de experimentos con reacciones ácido base ; concepto de titulación; cálculos de pH.

• Concepto de número de oxidación de un átomo. Convenciones y determinación del número de oxidación.  Reacciones redox. Estequiometría . Método de igualación.

• Pilas electroquímicas. Fundamento teórico de su funcionamiento. Semirreacciones. Importancia tecnológica de las pilas y baterías.

• Soluciones de ácidos y bases. Determinación del pH. Realizaciónde titulaciones ácido base y redox

Unidad 3:

Cinética química

• Medición de la velocidad de una reacción simple, a lo menos a dos temperaturas y a dos concentraciones iniciales de reactantes; determinación del orden de  reacción; cálculo de las constantes de velocidad; estimación de la energía de activación.

• Introducción a los mecanismos de reacción; reacciones químicas reversibles y equilibrio químico.

• Composición química y características físicas de catalizadores de uso en la vida cotidiana.

• Redacción de un ensayo de no más de 300 palabras acerca de la influencia de la temperatura en las reacciones de descomposición de alimentos.

• Factores que afectan la velocidad de las reacciones químicas : temperatura, concentración, catalizadores.

• Mecanismos de reacción y ley cinética. Concepto de etapa elemental. Paso determinante de una reacción.

• Significado de la energía de activación y su relación con la velocidad con que ocurre un proceso.

• Uso de los convertidores catalíticos y su importancia.

• Enzimas, su acción e importancia para la vida.

Unidad 4:

Reactividad en química orgánica

• Fundamentos de las reacciones químicas de compuestos orgánicos: grupos funcionales y reactividad; efectos electrónicos y estéricos.

• Investigación y redacción de un informe analítico acerca de investigaciones actuales de síntesis orgánica.

• Análisis de la contribución de la química orgánica a la producción y almacenamiento de alimentos; aditivos alimentarios; sustancias tóxicas en los alimentos.

• Representación de moléculas orgánicas mediante modelos espaciales y figuras bidimensionales.

• Grupos funcionales en moléculas. Polarización de enlaces y su relación con la reactividad química.

• Identificación de sitios ricos y deficientes de electrones. Conceptos de electrófilo, nucleófilo.

• Reactividad comparada de los miembros de una misma familia de compuestos frente a una reacción particular.

• Conceptos básicos de reactividad orgánica. Mecanismo de reacción nucleofílica bimolecular, SN 2. Efectos estéricos.

• Importancia de los compuestos halogenados en diversos ámbitos: tecnología, medicina, agricultura.

• Sustancias con función hidroxilo. Solubilidad y formación de enlace de hidrógeno.

• Concepto de óxido-reducción en sustancias orgánicas. Aplicación a procesos redox de interés biológico.