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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERIA QUÍMICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA SILABO INGENIERÍA DE LAS REACCIONES QUIMICAS I Código: 072D I.- DATOS INFORMATIVOS: 1.1 Nombre del docente del curso 1.2 Ayudante de cátedra 1.3 Plan de estudios 1.4 Carácter de la Asignatura 1.5 Semestre Académico 1.6 Número de Créditos 1.7 Número de horas Semanales Horas Teóricas Horas de Laboratorio 1.8 Pre requisito 1.9 Naturaleza de la asignatura 1.10 Área 1.11 Fecha de Inicio 1.12 Fecha de Finalización 1.13 Periodo Académico 1.14 Correo Electrónico docente

: Ms. Hugo Suasnabar Buendía : : 2013- Flexible : Obligatorio : VII :4 :5 :3 :2 : 063D : Teórica/Práctica : Formación Específica : 05 de Abril de 2019 : 16 de Agosto de 2019 : 2019-I : [email protected]

II. FUNDAMENTACION: El curso es de Naturaleza teórico y práctico. Estudia las bases teóricas de la ingeniería de las reacciones químicas; de tal manera que el egresado podrá diseñar un reactor químico, que es la parte de la ingeniería específica del ingeniero químico. III. SUMILLA: Contenido temático: Leyes de la velocidad y estequiometria; obtención y análisis de datos; diseño de Reactores Homogéneos: Condiciones isotérmicas; diseño para reacciones múltiples; efecto de la temperatura en los reactores homogéneos. IV. COMPETENCIAS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIA Al finalizar el semestre el alumno será competente en: Aplicar el pensamiento creativo y crítico, para solucionar problemas y tomar decisiones, a través de la comprensión de información, la indagación y experimentación y el juicio crítico de los diferentes parámetros y variables que describen a una reacción química, con la finalidad de determinar la ecuación cinética de una reacción elemental para aplicar en el diseño de un reactor homogéneo isotérmico.

UNIDAD I

UNIDAD 2

UNIDAD 3

UNIDAD 4

UNIDAD 5

CAPACIDAD Explicar las leyes de velocidad y de estequiometria para formular la ecuación cinética de una reacción química homogénea Aplicar el concepto reactivo limitante, para formular la ecuación fundamental del balance de masa, energía y momento. Explicar y aplicar el estudio de la ecuación cinética de una reacción a condiciones isotérmicas, para formular la ecuación de diseño de un reactor Explicar las reacciones múltiples para lograr diseñar un reactor para las reacciones en paralelo y en serie; maximizando el producto deseado para estas reacciones. Explicar el efecto de la temperatura en los reactores homogéneos y en la ecuación de diseño al diseño para la progresión de temperatura óptima

I

Semana

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ACTITUDINAL

y 6  Discusión de la influencia Puntualidad trabajo en equipo. de la temperatura.  Identifica las variables que afectan a una reacción homogénea.  Interpretación de gráfica de conversión vs. Temperatura. 12  Utilización de un reactor tipo Batch.

1 2 5 6

y  Describe a un reactor Puntualidad trabajo en equipo. discontinuo.  Identifica y aplica los métodos de análisis de datos.  Reconoce a las reacciones irreversibles y reversibles.

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1 2 6

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LABORATORI N°5

2 7ma

Presentación de silabo. Introducción. LEYES DE VELOCIDAD Y ESTEQUIOMETRIA. Cinética y Equilibrio. Velocidad de Reacción. Variables que afectan. Leyes de velocidad elemental y molecularidad. LABORATORIO Nº 1 Leyes de velocidad y reacciones no elementales. Orden de reacción. La constante de velocidad de reacción. Efecto de la temperatura en la velocidad de reacción. Definición de conversión y reactivo limitante. LABORATORIO Nº 2 OBTENCION Y ANALISIS DE DATOS DE VELOCIDAD Introducción. Reactor discontinuo de volumen constante. Reacciones a volumen constante. Métodos de análisis de datos. LABORATORIO Nº 3 Reactor discontinuo de volumen variable. Reacciones irreversibles a volumen constante LABORATORIO Nº 4 Reacciones irreversibles a volumen variable Reacciones reversible a volumen constante. Reacciones reversible a volumen variable.

Bibliografía

2

Tema

% Avance

Unidad

Horas

1ra

CONTENIDO TEMATICO V. CALENDARIZACION DE LAS UNIDADES TEMATICAS CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Seminario de problemas INGRESO DE CALIFICATIVOS DE LA PRIMERA CONSOLIDACIÓN AL SISTEMA ACADÉMICO (13 de Mayo al 17 de Mayo ) DISEÑO DE REACTORES HOMOGENEOS: CONDICIONES ISOTERMICAS Introducción. Balance de Masa y Energía. Reactores intermitentes ideales. Tiempo de Residencia y velocidad espacial. Reactores ideales de tanque con agitación. LABORATORIO Nº6 Reactores ideales de flujo tubular. Reactores Semicontínuos de flujo no estable. Reactores de flujo en pistón en serie y/o en paralelo. LABORATORIO Nº 7 Reactores de mezcla completa en serie. Reactores de tipos diferentes en serie. LABORATORIO Nº 8 Problemas económicos sencillos. Reactores con recirculación. Seminario de Problemas LABORATORIO Nº 9 DISEÑO PARA REACCIONES MULTIPLES

 Reconoce las condiciones Puntualidad trabajo isotérmicas. equipo  Identifica a un tipo de reactor.  Identifica a un reactivo limitante.  Diferencia a los productos de los reactantes.  Elaboran un plan de trabajo experimental.  Prepara los reactivos y materiales.

y en

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53  Define una reacción en Puntualidad trabajo paralelo y en serie. equipo  Sabe maximizar el producto en una reacción en serie y paralelo. Aplica

y en

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VI. - ESTRATEGIAS METODOLOGICAS Análisis de artículos científicos; aprendizaje basado en problemas; clases magistrales, exposición; lluvias de ideas; seminarios y prácticas de laboratorio. MEDIOS: Exposición verbal y grupal, videos, Internet, computadoras, retroproyector. MATERIALES: Pizarra, plumones, mota, papelotes, equipos y materiales de laboratorio, reactivos VII. EVALUACION: - SISTEMA DE CALIFICACIÓN Momento de evaluación: Evaluación de entrada, evaluación de proceso y evaluación de salida. Formas de Evaluación: Pruebas escritas: pruebas objetivas (de entrada, test de laboratorio, exámenes parciales). Pruebas orales: exposiciones explicativas de: talleres, trabajos encargados. Informes: de clase, de prácticas de laboratorio, de investigación experimental. Instrumentos de Evaluación: Lista de cotejo, fichas de observación, informes, monografías, portafolio, rúbricas, etc. Ponderación de la Evaluación: Promedio final se obtendrá considerando los tres consolidados: C1, C2, C3. Las ponderaciones para cada consolidado es: : El logro de las capacidades mínimas y necesarias para la promoción del estudiante se obtiene con: 3

Dónde:

Pf 

C i 1

i

3

Co= contenidos conceptuales: evaluaciones orales, escritas y exposiciones. Pr= contenidos procedimentales: informes, prácticas de laboratorio y desarrollo de talleres. Ac= contenidos actitudinales: interés por la asignatura, práctica de valores personales e institucionales, respuesta a situaciones imprevistas, etc.) -

REQUISITOS DE APROBACION

5.1 Asistencia mínima del 70% a las clases teóricas y prácticas. La inasistencia injustificada a más del 30% de las clases dará lugar a la desaprobación automática de la asignatura con nota mínima de 00. 5.2 Alcanzar una nota igual o superior a 10,5 al promediar los tres consolidados.. VIII. BIBLIOGRAFIA 1. J.M. SMITH (1990) Ingeniería de la cinética Químicas. Compañía Editorial Continental S.A México. 2. H.Scott Fogler.(2001). Elementos de Ingeniería de las Reacciones Químicas”.Editorial Prentice Hall. Tercera Edición. México. 3. HOUGEN- WATSON. (1985). Principios de los procesos Químicos. Tomo III Cinética y Catálisis. Editorial Géminis S.R.L. Buenos Aires. 4. LEVENSPIEL, OCTAVE. (1995). El Omnilibro de los Reactores Químicos. Edición Editorial Reverté S.A. 5. LEVENSPIEL, OCTAVE (1995).Ingeniería de las Reacciones Química. Edición Editorial Reverté. España. 6. WALAS S. M. (1975). Cinética de Reacciones Químicas. Editorial Aguilar

Ciudad Universitaria, 08 de Enero de 2019

_______________________________ Ms. Hugo Suasnabar Buendía Asociado-Nombrado-TC

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APROBADO POR EL DIRECTOR DE DEPARTAMENTO Fecha de Aprobación: Ciudad Universitaria, 11 de Enero de 2019

___________________________________ Dr. Demetrio Alipio Salazar Mauricio DIRECTOR DEL DEPARTAMENTO ACADÉMICO

APROBADO POR EL CONSEJO DE FACULTAD Fecha de Aprobación: Ciudad Universitaria, 15 de Enero de 2019

_________________________________ M.Sc. Arturo Misael Melgar Merino DECANO

_________________________________ Ms. Henry Raúl Ochoa León SECRETARIO DOCENTE