Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/5321
Registro completo de metadatos
Campo DC Valor Lengua/Idioma
dc.coverage.spatialMéxico-
dc.coverage.temporal2012-2014-
dc.date.accessioned2020-03-03T15:08:35Z-
dc.date.available2020-03-03T15:08:35Z-
dc.date.issued2012-
dc.identifier.urihttp://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5321-
dc.description.abstractCon el objetivo de mejorar la enseñanza aprendizaje en el área de Cinética Química y Catálisis para las carreras de Ingeniería Química, Ingeniería en Alimentos, Química Industrial y carreras afines, en este proyecto se propone actualizar el libro Cálculo de Parámetros de Rapidez en Cinética Química y en Cinética Enzimática, libro publicado por la UNAM en el año 2005. Este libro que explica la teoría básica del tema de Cinética Química y Catálisis Enzimática, presenta un enfoque a la resolución de problemas para determinar parámetros cinéticos y de activación, de una forma didáctica y sencilla, el cual ha sido utilizado en los últimos seis años como material de texto por profesores que imparten las asignaturas teóricas y experimentales en cinética química y catálisis. En esta propuesta, se integrarán nuevos problemas para determinar orden y las constantes de reacción por métodos diversos como: método integral gráfico, método de determinación de constantes, metodo de vida media, método de rapidez inicial, método de Powell, etcétera, utilizando como herramienta computacional a la hoja de cálculo Excel. También se revisará el cálculo de parámetros de activación energía, entropía, energía interna, energía libre de Gibbs y entalpía de activación a partir de la Ecuación de Arrhenius, Teoría de colisiones y Teoría del estado de transición o Teoría de la rapidez absoluta (Ecuación de Eyring). Para explicar la interrelación entre los órdenes de reacción y los mecanismos de las reacciones catalizadas y no catalizadas, se reestructurará completamente el capítulo de reacciones complejas, y se adicionarán los temas: de la ecuación cinética al mecanismo de reacción y del mecanismo de reacción a la ecuación cinética. En la parte de cinética enzimática, se ampliará el capítulo del mecanismo y de los modelos matemáticos que se ajustan a los datos experimentales (ecuación de Michaelis) y se mostrarán ejemplos para determinar los parámetros de catálisis enzimática, tales como, constante de Michaelis y rapidez máxima, mediante las ecuaciones de Lineweaver-Burk, Hanes y Eadie-Hofstee. Adicionalmente, conservando el mismo enfoque del libro, se adicionarán cuatro capítulos del tema de catálisis heterogénea, en el primero de ellos se presentará una introducción que incluirá: la catálisis heterogénea como pilar fudamental de la química verde, importancia de catálisis en química ambiental, sistemas catalíticos, definiciones de catálisis y catalizadores, además de parámetros importantes en procesos catalíticos. En el segundo capítulo se describirán las propiedades de los catalizadores sólidos: actividad, selectividad, agotamiento, efecto de promotores, sinergía, soportes de catalizadores y técnicas de preparación de catalizadores. En el siguiente capítulo se presentarán los modelos matemáticos que se ajustan a la cinética de reacciones catalizadas sobre superficies. En el último capítulo se mostrará la determinación e interpretación de parámetros cinéticos de catálisis heterogénea: El valor de la energía de activación como etapa controlante en la rapidez de la reaccion y el orden de reacción como información de la fuerza de la adsorción de los reactantes en la superficie del catalizador durante la reacción. Finalmente, se presentarán ejemplos en cinéticas de orden cero, uno, dos, tercero y fraccionario. Elaborar una presentación digital de apoyo al libro Cálculo de parámetros de rapidez en cinética química, cinética enzimática y catálisis heterogénea-
dc.description.sponsorshipDirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)-
dc.languagees-
dc.rightsTodos los derechos son propiedad de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)-
dc.titleCálculo de parámetros de rapidez en cinética química, cinética enzimática y catálisis heterogénea.-
dc.typeProyecto PAPIME-
dcterms.bibliographicCitationObaya Valdivia Adolfo Eduardo; (2012). Cálculo de parámetros de rapidez en cinética química, cinética enzimática y catálisis heterogénea.. (Proyecto PAPIME). Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). UNAM México-
dcterms.provenanceFacultad de Estudios Superiores Cuautitlán-
dc.identifier.papimePE101212-
dc.contributor.responsibleObaya Valdivia, Adolfo Eduardo-
dc.description.objectiveOBJETIVO GENERAL Elaborar un libro sobre Cálculo de parámetros de rapidez en cinética química, cinética enzimática y catálisis heterogénea desarrollado en un orden lógico y secuencial, que permita al estudiante la comprensión y resolución de problemas, de estos temas fundamentales, para las diversas áreas de la química. OBJETIVOS PARTICULARES Explicar con base al aprendizaje basado en problemas (ABP) la resolución de problemas para determinar parámetros cinéticos y de activación, de una forma didáctica y sencilla Integrar nuevos problemas para determinar orden y las constantes de reacción por métodos diversos Revisar el cálculo de parámetros de activación energía, entropía, energía interna, energía libre de Gibbs y entalpía de activación a partir de la Ecuación de Arrhenius, Teoría de colisiones y Teoría del estado de transición o Teoría de la rapidez absoluta (Ecuación de Eyring). Reestructurar el capítulo de reacciones complejas Adicionar los temas: de la ecuación cinética al mecanismo de reacción y del mecanismo de reacción a la ecuación cinética. Ampliar el capítulo del mecanismo y de los modelos matemáticos que se ajustan a los datos experimentales en cinética enzimática Adicionar cuatro capítulos del tema de catálisis heterogénea, en el primero de ellos se presentará una introducción que incluirá: la catálisis heterogénea como pilar fundamental de la Química Verde, importancia de catálisis en química ambiental, sistemas catalíticos, definiciones de catálisis y catalizadores, además de parámetros importantes en procesos catalíticos. Describir en el segundo capítulo sobre catálisis heterogénea las propiedades de los catalizadores sólidos: actividad, selectividad, agotamiento, efecto de promotores, sinergía, soportes de catalizadores y técnicas de preparación de catalizadores. Presentar en el tercer capítulo sobre catálisis heterogénea los modelos matemáticos que se ajustan a la cinética de reacciones catalizadas sobre superficies. Mostrar en el cuarto capítulo sobre catálisis heterogénea la determinación e interpretación de parámetros cinéticos de catálisis heterogénea: El valor de la energía de activación como etapa controlante en la rapidez de la reacción y el orden de reacción como información de la fuerza de la adsorción de los reactantes en la superficie del catalizador durante la reacción. Ejemplificar cinéticas de orden cero, uno, dos, tercero y fraccionario.-
dc.description.hypothesisEl problema de la enseñanza aprendizaje de la cinética química, cinética enzimática y catálisis heterogénea no es un problema estrictamente económico, ni estructural, sino de la idea de educación que hay detrás de las prácticas y procesos de enseñanza aprendizaje que lo determinan. Se pretende que el aprendizaje del alumno lo conduzca a formarse como profesional. Esto es, ampliar su horizonte de conocimientos, desarrollar sus habilidades para manejar los conocimientos y reforzar ciertas actitudes. Persigue los objetivos de: desarrollar la creatividad, desarrollar la capacidad para interpretar y comunicar resultados, enfrentarse con problemas reales y desarrollar el pensamiento crítico. La construcción del conocimiento escolar es en realidad un proceso de elaboración, en el sentido que el alumno selecciona, organiza y transforma la información que recibe de muy diversas fuentes, estableciendo relaciones entre dicha información y sus ideas o conocimientos previos. Aprender un contenido quiere decir que el alumno le atribuye un significado, construye una representación mental a través de imágenes o proposiciones verbales, o bien elabora una especie de teoría o modelo mental marco explicativo de dicho conocimiento. Construir significados nuevos implica un cambio en los esquemas de conocimiento que se poseen previamente, introduciendo nuevos elementos o estableciendo nuevas relaciones entre dichos elementos, así el alumno podrá ampliar o ajustar dichos esquemas o bien reestructurarlos a profundidad como resultado de su participación en un proceso instruccional. El tratamiento de problemas (ABP) propicia el aprendizaje significativo en la medida en que: Facilita que expliciten y pongan a prueba las concepciones del alumno implicadas en la situación-problema. Fuerza la interacción de esas concepciones con otras informaciones procedentes de su entorno físico y social. Posibilita el que en esa interacción, se reestructuren las concepciones del alumno. Favorece la reflexión sobre el propio aprendizaje y la evaluación de las estrategias utilizadas y de los resultados obtenidos. Permite una integración de profesores y alumnos en la solución de problemas prácticos de carácter interdisciplinario mediante el trabajo en equipo y el aprendizaje cooperativo. Con base en nuestra experiencia docente, el ABP y la investigación como principio didáctico, motivan al estudiante para el trabajo en equipo de carácter interdisciplinario y mejora su rendimiento académico.-
dc.description.strategiesLa Cinética Química y la Catálisis son temas fundamentales en los programas de estudio de las Ciencias Químicas, Biológicas, Farmacéuticas e Ingenierias. La Cinética Química se aplica al estudio de: mecanismos de reacción, estabilidad e incompatibilidad de fármacos, procesos de absorción, distribución y eliminación de fármacos. LA CINÉTICA QUÍMICA Se encarga del estudio de la rapidez de las reacciones químicas, de los modelos matemáticos que se ajustan a los datos experimentales y del estudio de los mecanismos que justifiquen dichos modelos. Adicionalmente tienen como objetivo el estudio de los factores que influyen en la rapidez de un proceso químico, como la concentración de los reactantes, la temperatura, la adición de catalizadores, modificación de pH, fuerza iónica, contante dieléctrica del disolvente (Atkins, 1986: Levine, 1987). CATÁLISIS ENZIMÁTICA La Cinética Enzimática estudia los mecanismos y ecuaciones de rapidez de reacciones promovidas por enzimas, y se enfoca al estudio de los factores que modifican la actividad catalítica, tales como temperatura, inhibidores, etcetera, cuya aplicación es muy amplia en el sector industrial del área químico biológica, farmacéutica e Ingenieria. CATÁLISIS HETEROGÉNEA En el siglo XXI, las personas dependemos de la industria química, ya que a partir de ella se realiza: producción de combustibles para automóviles, camiones y aviones, síntesis de materiales poliméricos, para la salud se obtienen fármacos e intermediarios, para la agricultura se producen fertilizantes, herbicidas, pesticidas, etc. Actualmente cerca del 80% de los procesos industriales utilizan catalizadores o sistemas catalíticos. LA CATÁLISIS HETEROGÉNEA COMO PILAR FUNDAMENTAL DE LA QUÍMICA VERDE: A principios de la década de 1990, Anastas y Co. de la Agencia de Protección Mediambiental (EPA) de los EE UU, acuñan el concepto de QUÍMICA VERDE que se ocupa del diseño de productos o procesos químicos que reduzcan y eliminen el uso y producción de sustancias peligrosas. Anastas y Warner (1998), publican el libro Green Chemistry: Theory and Practice, que se considera la Biblia de la Química Verde. En este se exponen criterios que nos ayudan a valorar cuán respetuoso es con el medio ambiente un producto químico, reacción o proceso, denominados los Doce Principios de la Química Verde: 1. Es mejor prevenir la formación de residuos que tratar de limpiar tras su formación. 2. Lo métodos sintéticos deben ser diseñados para conseguir la máxima incorporación en el producto final de todas las materias usadas en el proceso. 3. En cuanto posible, se deben diseñar metodologías sintéticas para el uso y la generación de sustancias con escasa toxicidad humana y ambiental. 4. Se deben diseñar productos químicos que, preservando la eficacia de su función, presenten una toxicidad escasa. 5. Las sustancias auxiliares (disolventes, agentes de separación, etc.) deben resultar innecesarias en lo posible y, cuanto menos deben ser inocuas. 6. Las necesidades energéticas deben ser consideradas en relación a sus impactos ambientales y económicos. Los métodos sintéticos deben ser llevados a temperatura y presión ambiente. 7. Las materias de partida deben ser renovables y no extinguibles, en la medida que esto resulte practicable técnica y económicamente. 8. La formación innecesaria de derivados (bloqueo de grupos, protección/desprotección, modificación temporal de procesos físicos/químicos) debe ser evitada en cuanto sea posible. 9. Los reactivos catalíticos (tan selectivos como sea posible) son superiores a los estequiométricos. 10. Los productos químicos han de ser diseñados de manera que, al final de su función, no persistan en el ambiente, sino que se fragmenten en productos de degradación inerte. 11. Se deben desarrollar las metodologías analíticas que permitan el monitoreo a tiempo real durante el proceso y el control previo a la formación de sustancias peligrosas. 12. Las sustancias y las formas de su uso en un proceso q-
dc.description.goalsPrimer año 1. Recopilación Bibliográfica y Hemerográfica de varios años sobre el tema. 2. Elección de problemas prácticos por cada subtema a desarrollar enfocado a la solución de problemas que incluya diferentes niveles de complejidad, con base a los lineamientos del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) 3.Presentar en un foro académico nacional los avances de la metodología ABP para el tema de catálisis heterogénea Segundo año 1.Integración del material elaborado e implantación del libro, de Cálculo de parámetros de rapidez en cinética química, cinética enzimática y catálisis heterogénea en los cursos de fisicoquímica para las carreras Ingeniería Química, Ingeniería en Alimentos, Química Industrial y carreras afines. 2. Evaluación del mismo por parte de alumnos y profesores que imparten la asignatura. 3. Presentar los avances y resultados en los foros académicos correspondientes para su retroalimentación y mejora 4. Reestructurar la presentación digital de apoyo al libro Cálculo de parámetros de rapidez en cinética química, cinética enzimática y catálisis heterogénea. Tercer año 1.Reestructuración del libro con base a las observaciones dadas por profesores y alumnos, así como por los asistentes a los foros académicos donde se haya presentado para su discusión 2.Evaluación del libro 3.Presentación formal del libro en los foros académicos correspondientes 4.Publicación del libro-
dc.description.goalsAchieved1. Se realizó la recopilación bibliográfica y hemerográfica de varios años sobre el tema. 2. Se hizó una selección de problemas prácticos por cada subtema a desarrollar enfocado a la solución de problemas que incluya diferentes niveles de complejidad, con base a los lineamientos del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) 3. Se presentó en un foro académico nacional los avances de la metodología ABP para el tema de catálisis heterogénea (2012) 4. Se integró el material elaborado e implantación del libro, de Cálculo de parámetros de rapidez en cinética química, cinética enzimática y catálisis heterogénea en los cursos de fisicoquímica para las carreras Ingeniería Química, Ingeniería en Alimentos, Química Industrial y carreras afines. 5. Se evaluó por parte de alumnos y profesores que imparten la asignatura. 6. Se presentaron los avances y resultados en los foros académicos correspondientes para su retroalimentación y mejora 7. Se reestructuró la presentación la presentación digital de apoyo al libro Cálculo de parámetros de rapidez en cinética química, cinética enzimática y catálisis heterogénea, mediante la tesis de licenciatura: Catálisis heterogénea. 8. Se reestructuró el libro con base a las observaciones dadas por profesores y alumnos, así como por los asistentes a los foros académicos donde se presento para su discusión 9. El libro se sometió a evaluación del Comité Editorial de la FES Cuautilán-UNAM y se aprobó para su publicación.-
dc.description.areaÁrea 1. Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías-
dc.description.selfAssessmentLos académicos adscritos a este proyecto consideramos que se lograron los objetivos académicos de este, debido a que se logró obtener el libro de Cálculo de Parámetros de Rapidez en Cinética Química, Cinética Enzimática y Catálisis Heterogénea, además se terminó una tesis de licenciatura, se escribió un artículo que será publicado en el número 92 de la REVISTA CONTACTOS. También consideramos que se realizó una adecuada difusión de los avances y resultados del proyecto, en un congreso nacional y dos congresos internacionales (cabe mencionar que en uno de los congresos internacionales se obtuvo el 2° lugar en el Concurso de Carteles) Finalmente, se dictó una Magistral Cátedra Prima (foro nacional) y una conferencia Magistral (foro nacional). La difusión del proyecto se presenta a continuación: 1. TRABAJOS PRESENTADOS EN CONGRESOS NACIONALES 1.1. Catálisis heterogénea. 30º Congreso Latinoamericano de Química (CLAQ-2012) conjuntamente con el 47º Congreso Mexicano de Química y 31º Congreso Nacional de Educación Química, celebrado del 27 al 31 de octubre del 2012, en Cancún, Quintana Roo. 1.2. Regresión Polinómica una Competencia Indispensable para el Tratamiento de Datos en Cinética Química. Yolanda Marina Vargas Rodríguez, Adolfo Eduardo Obaya Valdivia, Guadalupe Iveth Vargas Rodríguez. 48° Congreso Mexicano de Química y 32° Congreso Nacional de Educación Química, 1 de agosto al 4 de septiembre del 2013, Guanajuato, Gto. 2. TRABAJOS PRESENTADOS EN CONGRESOS NACIONALES 2.1. Regresión polinomial una competencia indispensable para el tratamiento de datos en cinética química. Cuarto Congreso Internacional sobre la enseñanza y aplicación de las matemáticas. 2-4 de mayo en Cuatitlán Izcalli, Estado de México. 3. PREMIOS 3.1. 2º Lugar en el Concurso de Carteles Profesionales del Cuarto Congreso Internacional Sobre la Enseñanza y Aplicación de las Matemáticas. 2-4 de mayo de 2012, Cuautitlán Izcalli, Estado de México, México. 4. CONFERENCIAS 4.1. Magistral Cátedra Prima: Cinética Química y Catálisis Verde, dictada en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad La Salle, 18 de Agosto de 2011. 4.2. Conferencia Magistral: Catálisis Pilar fundamental de la Química Verde: Catálisis homogéneas vs. heterogéneas; biotransformadores. Impartida en el marco del Sexto Congreso de Estudiantes de Ingeniería Química, realizado del 23 al 25 de octubre en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Cuenca, Ecuador.-
dcterms.educationLevel.SEPLicenciatura-
dcterms.educationLevel.SEPnivel superior
dcterms.callforproject2012-
dc.subject.DGAPAIngenierías-
Aparece en las colecciones: 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Ficheros en este ítem:
No hay ficheros asociados a este ítem.


Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.