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DIRECCIN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERA Y CIENCIAS FSICO MATEMTICAS

PROGRAMA SINTTICO

CARRERA: Ingeniera: Aeronutica, en Computacin, en Control y Automatizacin, en Comunicaciones y

Electrnica, Elctrica, Mecnica, en Robtica Industrial. ASIGNATURA: Qumica Bsica SEMESTRE: Primero OBJETIVO GENERAL: El alumno: distinguir los diversos tipos de materiales empleados en ingeniera con base en la identificacin de sus propiedades fisicoqumicas para su seleccin y aplicacin en el rea, previo anlisis de la estructura de la materia y los materiales a travs de su composicin qumica y sus caractersticas. CONTENIDO SINTTICO: I. Estructura atmica. II. Estado Slido. III. Polmeros y cermicos. IV. Oxido reduccin. V. Electroqumica. VI. Radiactividad. METODOLOGA: Exposiciones o intervenciones orales, recursos audiovisuales: acetatos, transparencias, retroproyector de cuerpos opacos, Data-show, dinmicas grupales como: bina, escenificacin, panel, trabajo en grupos, Phillips 6,6, acuario, taller, debate, comunidad de cuestionamiento, mesa redonda, entrevista, conferencias, estudios de caso entre otras, dibujos grficas, esquemas, cuadros sinpticos, trabajos extraclase, investigacin bibliogrfica, investigacin de campo y practicas de laboratorio. EVALUACIN Y ACREDITACIN: Evaluacin diagnstica, Las modalidades de esta evaluacin pueden ser diversas: situacin problemtica, lluvia de ideas, examen objetivo de respuesta breve, entre otras y se podr aplicar al inicio del curso o si se considera necesario, al inicio de cada unidad temtica del programa. Evaluacin formativa, La modalidad de esta evaluacin ser considerada por el docente y puede presentarse en el momento que se considera pertinente; cabe aclarar, por consiguiente, que no es una evaluacin que tenga valor en la calificacin final, Evaluacin sumativa, Esta modalidad se emplea para comprobar el grado de aprendizaje alcanzado por el estudiante, mediante una calificacin numrica y verifica tambin la validez del programa, la metodologa empleada y los apoyos de instrumentacin didctica empleados por el profesor para el logro de la enseanza durante el curso y por consiguiente el nivel de metas alcanzadas por el alumno. BIBLIOGRAFA: Umland Bellama. QUMICA GENERAL 1 Edicin Editorial International Thomson, 2000 D.F. Shriver, P. W. Atwins, C. H. Langford. QUMICA INORGNICA. Editorial Revert, S.A. Whitten. Davis . Peck. QUMICA GENERAL 5 Edicin Editorial Mc Graw Hill, Shelman Alan, Shelman Sharon Russkoff Leonel, CONCEPTOS BSICOS DE QUMICA, Compaa editorial Continental SA de CV. 550pp 1999, Mxico. Raymond Chang. QUMICA 6. Edicin Editorial Mc Graw-Hill

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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICA. CARRERA: Ingeniera: Aeronutica, en Computacin, Mecnica, en Comunicaciones y Electrnica, Elctrica, en Control Y Automatizacin, en Robtica Industrial OPCIN: COORDINACIN: DEPARTAMENTO:

ASIGNATURA: Qumica Bsica. SEMESTRE: Primero. CLAVE: CRDITOS: 7.5 VIGENTE: Agosto de 2003. TIPO DE ASIGNATURA: Terico-prctica. MODALIDAD: escolarizada

TIEMPOS ASIGNADOS

HRS/SEMANA/TEORA: 3 HRS/SEMANA/PRCTICA: 1.5 HRS/SEMESTRE/TEORA: 54 HRS/SEMESTRE/PRCTICA: 27 HRS/TOTALES: 81 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Qumica de ESIME REVISADO POR: APROBADO POR:

AUTORIZADO POR:

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ASIGNATURA: Qumica Bsica. CLAVE HOJA: 1 DE 10

FUNDAMENTACIN DE LA ASIGNATURA

La asignatura de Qumica Bsica est ubicada en el rea de Ciencias Bsicas, presenta elementos informativos para dar al estudiante una cultura bsica que contribuya a lograr el desarrollo de habilidades lgicas y metodolgicas bsicas empleadas en la solucin de problemas planteadas en asignaturas posteriores como las de Ciencias de la Ingeniera. La qumica utiliza para su desarrollo el mtodo cientfico experimental y bsicamente en procesos de anlisis y sntesis de sustancias, como operaciones bsicas. Por lo que los programas de estudios deben incluir ejercicios enfocados a determinar la composicin de los materiales y a obtener nuevas composiciones con una utilidad determinada para las diferentes aplicaciones en ingeniera. El curso pretende que el estudiante comprenda a la materia a travs de sus propiedades y composicin y que distinga los diversos tipos de materiales empleados en la industria y con base a sus propiedades determine sus caractersticas y aplicaciones. El estudio de la composicin qumica de los materiales empleados en ingeniera, le proporciona al alumno las bases para modificar, perfeccionar e innovar materiales con propiedades idneas para satisfacer las necesidades actuales.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

El alumno distinguir los diversos tipos de materiales empleados en ingeniera con base a la identificacin de sus propiedades fisicoqumicas para su seleccin y aplicacin en el rea, previo anlisis de la estructura de la materia y los materiales a travs de su composicin qumica y sus caractersticas.

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ASIGNATURA: Qumica Bsica. CLAVE HOJA: 2 DE 10

FUNDAMENTACIN DE LA ASIGNATURA (Continuacin)

Seleccin del

material

Innovaciones tecnolgicas

Propiedades fsicas y qumicas

Aplicaciones

La figura representa la relacin tripartita que existe entre las propiedades fsicas y qumicas,

innovaciones tecnolgicas y la seleccin del material para una aplicacin en ingeniera.

El curso de qumica I, tiene como intencin que el estudiante caracterice a la materia a partir de sus propiedades y explique los cambios de estados en sus manifestaciones ms concretas a fin de que desarrolle su inters por el estudio de los materiales. El curso esta planeado para que el alumno aprenda a prender ya que las estrategias didcticas planteadas y los contenidos de las unidades temticas faciliten el aprendizaje significativo. Lo anterior considera un balance entre la teora y prctica para el cumplimiento de los objetivos. Los materiales didcticos, bibliogrficos y audiovisuales, as como el equipamiento de laboratorio, forman parte de la infraestructura con la que cuenta la institucin, optimndose la asimilacin del conocimiento. El uso de los materiales es de naturaleza interdisciplinaria en el campo de las actividades de la ingeniera, y se requieren conocimientos de principios bsicos de qumica que orienten a los alumnos en el estudio de la ingeniera de los materiales a partir de la qumica y que se familiarice con la terminologa de los elementos de la tabla peridica. As, los conocimientos adquiridos en esta asignatura le servirn como una herramienta bsica en el anlisis de la constitucin de los materiales y la influencia tiene la qumica sobre ellos. En la actualidad el Ingeniero debe aplicar los conocimientos de la qumica bsica, en la utilizacin de los nuevos materiales que requiere la ingeniera, incorporndose en el avance tecnolgico. Por su contenido, este programa ofrece al estudiante de las carreras de Ingeniera un estudio sistemtico metodolgico en sus unidades , temas y subtemas que van desde las mediciones, conceptos bsicos de la materia, la clasificacin de los elementos, formulas, composiciones y ecuaciones qumicas, as como clculos estequiomtricos , estudio de lquidos, slidos. Esta asignatura se relaciona vertical y horizontalmente con las asignaturas de los semestres posteriores, como antecedente directo y de manera indirecta apoya a las asignaturas de especialidad, carrera y opcionales. Las Unidades han sido diseadas como una gua para el docente, lo que no exime que l mismo pueda enriquecerlas, ya que el Plan de Estudios de la Carrera de Ingeniera es flexible y admite ms y mejores modificaciones. El curso terico de Qumica I est contenido en seis unidades: Estructura atmica, Estado slido, Polmeros y cermicos, Oxido reduccin, Electroqumica y Radiactividad. El programa contiene un listado de 17 prcticas de laboratorio, mismo que en su desarrollo ofrece el auxilio prctico a la teora. Se sugiere realizar un mnimo de diez practicas de laboratorio durante el curso, dependiendo de la carrera; previo acuerdos de Academia.

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ASIGNATURA: Qumica Bsica. CLAVE HOJA: 3 DE 10

No. UNIDAD I NOMBRE: Estructura Atmica.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno analizar el comportamiento de la materia en base a su estructura molecular, a sus enlaces atmicos y a sus propiedades qumicas y fsicas para explicar su comportamiento fisicoqumico.

HORAS No.

TEMA T E M A S T P EC

CLAVE BIBLIOGRFICA 1.1

1.2

1.3

1.4

Antecedentes 1.1.1 Modelo atmico de Borh 1.1.2 Modelo atmico cuntico

Configuracin electrnica

1.2.1 Significado y valores de los nmeros cunticos. 1.2.2 Principio de exclusin de Pauli 1.2.3 Regla de Hunt y principio de Abau 1.2.4 Configuracin electrnica (ejercicios)

Tabla peridica.

1.3.1 Ordenamiento de los elementos en la tabla peridica de acuerdo a su numero atmico, periodos y grupos.

1.3.2 Caractersticas de los Metales, no metales y gases nobles

1.3.3 Propiedades peridicas: radio atmico, energa de ionizacin afinidad electrnica y electronegantividad

Enlace qumico

1.4.1 Fundamentos Kosel y Lewis 1.4.2 Enlace inico. 1.4.3 Enlace covalente; simple multiple coordinado

polar 1.4.4 Enlace metlico 1.4.5 Fuerzas intermoleculares por puente de

hidrgeno y de Van Der Waals

12 4.5 1B, 2B ,3B .4B y 5B

ESTRATEGIA DIDCTICA Exposiciones o intervenciones orales, recursos audiovisuales: acetatos, transparencias, retroproyector de cuerpos opacos, Data-show, dinmicas grupales como: bina, escenificacin, panel, trabajo en grupos, Phillips 6,6, acuario, taller, debate, comunidad de cuestionamiento, mesa redonda, entrevista, conferencias, estudios de caso entre otras, dibujos grficas, esquemas, cuadros sinpticos, trabajos extraclase, investigacin bibliogrfica, investigacin de campo y prcticas de laboratorio.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

1. Evaluacin diagnstica 2. Evaluacin formativa 3. Evaluacin sumativa

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ASIGNATURA: Qumica Bsica. CLAVE HOJA: 4 DE 10

No. UNIDAD II NOMBRE: Estado Slido

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno analizar la estructura de los slidos y su relacin con las propiedades de los slidos cristalinos y amorfos.

HORAS No. TEMA

T E M A S T P EC

CLAVE BIBLIOGRFICA

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

Slidos cristalinos y amorfos 2.1.1 Generalidades del estado slido 2.1.2 Caractersticas de los slidos cristalinos y no

cristalinos Leyes cristalogrficas

2.2.1 ngulos interfaciales 2.2.2 Racionalidad de los ndices 2.2.3 Simetra

Sistemas cristalinos 2.3.1 Clasificacin de los sistemas cristalinos. 2.3.2 Redes de Bravais.

Aplicacin de los rayos X en cristalografa

2.4.1 Mtodo de Laue 2.4.2 Mtodo de Bragg 2.4.3 Aplicacin de la ecuacin de Bragg

Sistema cbico y hexagonal

2.5.1 ndices de Weiss y de Miller 2.5.2 Familias de direcciones y planos 2.5.3 Determinacin de distancia interplanar, tipo de

celda, radio atmico, densidad, entre otras. Teora de bandas.

2.6.1 Conductores, semiconductores y aislantes. Superconductores

12 4.5 1B, 2B ,3B .4B y 5B

ESTRATEGIA DIDCTICA

Exposiciones o intervenciones orales, recursos audiovisuales: acetatos, transparencias, retroproyector de cuerpos opacos, Data-show, dinmicas grupales como: bina, escenificacin, panel, trabajo en grupos, Phillips 6,6, acuario, taller, debate, comunidad de cuestionamiento, mesa redonda, entrevista, conferencias, estudios de caso entre otras, dibujos grficas, esquemas, cuadros sinpticos, trabajos extraclase, investigacin bibliogrfica, investigacin de campo y practicas de laboratorio.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

1. Evaluacin formativa. 2. Evaluacin sumativa. 3. Primer examen departamental.

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ASIGNATURA: Qumica Bsica. CLAVE HOJA: 5 DE 10

No. UNIDAD III NOMBRE: Polmeros y Cermicos.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno analizar la estructura de los polmeros y cermicos, distinguiendo sus usos en la ingeniera.

HORAS No. TEMA

T E M A S T P EC

CLAVE BIBLIOGRFICA

3.1

3.2

Polmeros 3.1.1 Concepto de polmero, monmero,

homopolmero, copolmero 3.1.2 Tipo de cadena. Lineal, ramificada,

tridimensional y entrelazada. 3.1.3 Plsticos, elastmeros y fibras. 3.1.4 Aplicaciones en ingeniera

Cermicos

3.2.1 Estructura qumica 3.2.2 Clasificacin 3.2.3 Propiedades fsicas y qumicas 3.2.4 Propiedades elctricas: constante

dielctrica y rigidez dielctrica 3.2.5 Materiales aislantes 3.2.6 Materiales semiconductores 3.2.7 Propiedades trmicas. 3.2.8 Aplicaciones en ingeniera

9 4.5 1B, 2B ,3B .4B y 5B

ESTRATEGIA DIDCTICA

Exposiciones o intervenciones orales, recursos audiovisuales: acetatos, transparencias, retroproyector de cuerpos opacos, Data-show, dinmicas grupales como: bina, escenificacin, panel, trabajo en grupos, Phillips 6,6, acuario, taller, debate, comunidad de cuestionamiento, mesa redonda, entrevista, conferencias, estudios de caso entre otras, dibujos grficas, esquemas, cuadros sinpticos, trabajos extraclase, investigacin bibliogrfica, investigacin de campo y practicas de laboratorio.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

1. Evaluacin formativa 2. Evaluacin sumativa

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ASIGNATURA: Qumica Bsica CLAVE HOJA: 6 DE 10

No. UNIDAD IV NOMBRE: OXIDO REDUCCIN

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diferenciar las reacciones de oxido reduccin y la redistribucin de electrones que se realiza durante el proceso, as como calcular las relaciones estequiomtricas que se presentan en ellas.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC

CLAVE BIBLIOGRFICA

4.1

4.2

Concepto de oxido reduccin

4.1.1 Numero de oxidacin 4.1.2 Reglas para determinar el numero de

oxidacin 4.1.3 Agentes oxidantes y agentes reductores

Balanceo de ecuaciones

4.2.1 Mtodo de xido reduccin (ejercicios) 4.2.2 Clculos estequiomtricos

6 4.5 1B, 2B ,3B .4B y 5B

ESTRATEGIA DIDCTICA

Exposiciones o intervenciones orales, recursos audiovisuales: acetatos, transparencias, retroproyector de cuerpos opacos, Data-show, dinmicas grupales como: bina, escenificacin, panel, trabajo en grupos, Phillips 6,6, acuario, taller, debate, comunidad de cuestionamiento, mesa redonda, entrevista, conferencias, estudios de caso entre otras, dibujos grficas, esquemas, cuadros sinpticos, trabajos extraclase, investigacin bibliogrfica, investigacin de campo y practicas de laboratorio.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

1. Evaluacin formativa 2. Evaluacin sumativa 3. Segundo examen Departamental

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ASIGNATURA: Qumica Bsica. CLAVE HOJA: 7 DE 10

No. UNIDAD V NOMBRE: Electroqumica.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diferenciar las reacciones entre los electrolitos, reacciones redox, controladas, cambios energticos y electrnicos en los procesos electroqumicos, aplicndolas en la ingeniera.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC

CLAVE BIBLIOGRFICA

5.1

5.2

Antecedentes

5.1.1 Teora cido-base 5.1.2 Electrolitos dbiles y fuertes 5.1.3 Concepto determinacin de pH y pOH

Leyes de Faraday

5.2.1 Procesos electrolticos 5.2.2 Celda electroltica: electrodepositacin y

proteccin catdica. 5.2.3 Procesos galvanices 5.2.4 Serie electromotriz 5.2.5 Celda galvnicas: pilas y acumuladores 5.2.6 Ecuacin de Nerst 5.2.7 Aplicaciones de leyes de Faraday 5.2.8 Aplicacin de la ecuacin de Nerst

9 4.5 1B, 2B ,3B .4B y 5B

ESTRATEGIA DIDCTICA

Exposiciones o intervenciones orales, recursos audiovisuales: acetatos, transparencias, retroproyector de cuerpos opacos, Data-show, dinmicas grupales como: bina, escenificacin, panel, trabajo en grupos, Phillips 6,6, acuario, taller, debate, comunidad de cuestionamiento, mesa redonda, entrevista, conferencias, estudios de caso entre otras, dibujos grficas, esquemas, cuadros sinpticos, trabajos extraclase, investigacin bibliogrfica, investigacin de campo y practicas de laboratorio.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

1. Evaluacin formativa 2. Evaluacin sumativa

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ASIGNATURA: Qumica Bsica CLAVE HOJA: 8 DE 10

No. UNIDAD VI NOMBRE: Radiactividad.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno analizar las reacciones nucleares naturales y artificiales y la estabilidad de los ncleos, as como las alcances de los procesos nucleares controlados en las transformaciones energticas.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

T P EC

CLAVE BIBLIOGRFICA

6.1

6.2

6.3

Concepto de radiactividad 6.1.1 Radiactividad inducida y natural 6.1.2 Faja de estabilidad

Transmutacin y defecto de masa

6.2.1 Balanceo de ecuaciones nucleares 6.2.2 Concepto de vida media 6.2.3 Ecuaciones que rigen a los procesos

radiactivos 6.2.4 Resolucin de problemas

Fisin y fusin nuclear

6.3.1 Aplicaciones industriales.

6 4.5 1B, 2B ,3B .4B y 5B

ESTRATEGIA DIDCTICA

Exposiciones o intervenciones orales, recursos audiovisuales: acetatos, transparencias, retroproyector de cuerpos opacos, Data-show, dinmicas grupales como: bina, escenificacin, panel, trabajo en grupos, Phillips 6,6, acuario, taller, debate, comunidad de cuestionamiento, mesa redonda, entrevista, conferencias, estudios de caso entre otras, dibujos grficas, esquemas, cuadros sinpticos, trabajos extraclase, investigacin bibliogrfica, investigacin de campo y practicas de laboratorio.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

1. Evaluacin formativa 2. Evaluacin sumativa 3. Tercer examen Departamental

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ASIGNATURA: Qumica Bsica. CLAVE HOJA: 9 DE 10

RELACION DE PRCTICAS

PRACT.

No.

NOMBRE DE LA PRCTICA

UNIDAD

DURACIN

LUGAR DE REALIZACIN

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Identificacin de elementos de la tabla peridica.

Propiedades fsicas del enlace qumico..

Cristalografa geomtrica y alotropa.

Crecimiento de cristales.

Preparacin y valoracin de soluciones.

Determinacin de las propiedades de los

materiales.

Formacin de cermicos.

Obtencin de polmeros.

Identificacin de polmeros.

Encapsulado en fro de materiales.

Oxido- reduccin

Estequiometra

Procesos galvnicos

Recubrimientos electrolticos

Elaboracin de una pila seca

Radiactividad I

Radiactividad II

.

Unidad I

Unidad I

Unidad II

Unidad II

Unidad III

Unidad III

Unidad III

Unidad III

Unidad III

Unidad III

Unidad III

Unidad IV

Unidad IV

Unidad V

Unidad V

Unidad V

Unidad VI

Unidad VI

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

1.5 HORAS

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

LABORATORIO

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ASIGNATURA: Qumica Bsica. CLAVE HOJA: 10 DE 10

PERODO

UNIDAD

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

Inicio del semestre

o al inicio de cada unidad

temtica.

Durante todo el semestre

Exmenes departament

ales

Unidad I, II, III y IV.

En todas las

unidades del

programa

Segn avance

programtico

Evaluacin diagnstica, que debe proporcionar a los docentes informacin sobre los conocimientos antecedentes con los que cuenta el alumno, as como sus habilidades y aptitudes. Con base en el resultado obtenido, el profesor realizar los cambios pertinentes en las estrategias planteadas para el curso, diseando las acciones remediales pertinentes.Las modalidades de esta evaluacin pueden ser diversas: situacin problemtica, lluvia de ideas, examen objetivo de respuesta breve, entre otras y se podr aplicar al inicio del curso o si se considera necesario, al inicio de cada unidad temtica del programa. Evaluacin formativa, que proporciona la informacin respecto al aprendizaje durante la aplicacin de las estrategias planteadas y posibilita al profesor, en caso necesario la retroalimentacin al alumno, pudiendo rectificar, cambiar o ajustar estrategias que deben ser aplicadas durante el resto del curso, para eficientar el proceso educativo en el logro de objetivos. La modalidad de esta evaluacin ser considerada por el docente y puede presentarse en el momento que se considera pertinente; cabe aclarar, por consiguiente, que no es una evaluacin que tenga valor en la calificacin final, Evaluacin sumativa, propone tres evaluaciones parciales, cuya aplicacin est determinada por el calendario de exmenes departamentales y de acuerdo con la academia se observar la propuesta de avance programtico del curso para la elaboracin de cada examen, as como el peso e importancia de los objetivos de cada unidad. Esta modalidad se emplea para comprobar el grado de aprendizaje alcanzado por el estudiante, mediante una calificacin numrica y verifica tambin la validez del programa, la metodologa empleada y los apoyos de instrumentacin didctica empleados por el profesor para el logro de la enseanza durante el curso y por consiguiente el nivel de metas alcanzadas por el alumno.

CLAVE B C BIBLIOGRAFA 1 2 3 4 5

X

X

X

X

X

Umland Bellama. QUMICA GENERAL 1 Edicin Editorial International Thomson, 2000 D.F. Shriver, P. W. Atwins, C. H. Langford. QUMICA INORGNICA. Editorial Revert, S.A. Whitten. Davis . Peck. QUMICA GENERAL. 5 Edicin Editorial Mc Graw Hill Shelman Alan, Shelman Sharon Russkoff Leonel, CONCEPTOS BSICOS DE QUMICA, Compaa editorial Continental SA de CV. 550pp 1999, Mxico. Raymond Chang QUMICA, 6. Edicin Editorial Mc Graw-Hill