SANTA FE, 26 de abril de 2011

Transcripción

1 SANTA FE, 26 de abril de 2011 VISTAS estas actuaciones vinculadas con la elevación de la planificación de la asignatura Fisicoquímica obligatoria de la carrera de Ingeniería Química de esta Facultad, efectuada por el Ing. Eduardo LOMBARDO, CONSIDERANDO: El visto bueno del Vicedirector del Departamento de Química, Dr. Juan Carlos BASILICO, de la Dirección de la carrera mencionada, como así también de Secretaría Académica, y Lo aconsejado por la Comisión de Enseñanza, EL CONSEJO DIRECTIVO DE LA RESUELVE: ARTICULO 1º.- Dejar sin efecto, en su parte pertinente, el artículo 1º de la similar CD nº 239/00, aprobando la Planificación de la asignatura Fisicoquímica obligatoria de la carrera de Ingeniería Química, del Departamento de Química de esta Facultad, que anexo forma parte integrante de la presente. ARTICULO 2º.- Dejar sin efecto, el artículo 2º de la similar CD nº 239/00, estableciendo como Profesor Responsable del dictado de la asignatura mencionada en el artículo precedente, al Dr. Eduardo MIRÓ. ARTICULO 3º.- Integrar la Comisión Examinadora de la asignatura mencionada de la siguiente manera: TITULARES: Dr. Eduardo MIRÓ, Dr. Carlos QUERINI y Dr. Abel CHIALVO. SUPLENTES: Dra. María Alicia ULLA y Dra. María Rosa GENNERO. ARTICULO 4º.- Derogar toda disposición que se oponga a la presente. ARTICULO 5º.- Inscríbase, comuníquese, hágase saber en copia a Secretaría Académica, Departamento Alumnado y Bedelía y archívese. RESOLUCIÓN CD nº 238 jcm STELLA MARIS PSENDA SECRETARIA ADMINISTRATIVA INTERINA Dr. ENRIQUE MAMMARELLA DECANO

2 -1-1) Periodo de dictado y número de alumnos estimado Cuatrimestral, alumnos 2) Carga horaria semanal y total de la asignatura: Carga horaria semanal: 8 horas : 2 horas, 14 semanas : 2 horas, 14 semanas : 2 horas, 15 semanas s s: 3 horas, 11 semanas Carga horaria total: 120 horas 3) Profesor responsable Eduardo Miró 4) Plantel docente Eduardo A. Lombardo, Carlos Querini, Miguel Flesia, Cecilia Arolfo, María de los Angeles Montero, Sofía Fassano 5) Tribunal Examinador Titulares: Suplentes: Eduardo Miró Carlos Querini Abel Chialvo Maria Alicia Ulla Maria Rosa Gennero

3 -2-6) Cronograma de desarrollo de actividades-temas (tentativo) Semana Temas incluidos 1 Extensión de los conocimientos de equilibrio entre fases de cuerpo puro (Termodinámica) a soluciones. Equilibrio líquido-vapor. Comportamiento ideal. No se dicta coloquio la primer semana, Estas clases están desfasadas una semana con la teoría, para permitir que los alumnos asistan a las mismas con los conocimientos teóricos incorporados. Tiempo (horas) Número de comisiones Docente a cargo Repaso de problemas de equilibrio químico del curso de Termodinámica. C. Arolfo Equilibrio líquido-vapor, sistemas reales. Definición de actividad, estado de referencia, solución perfecta. Propiedades de mezcla y propiedades de exceso. Ejemplos de equilibrio líquido-vapor con fase Líquida perfecta. Construcción de diagramas P-X, T-X y X- Y. Análisis de las propiedades de la solución perfecta. Equilibrio líquido-vapor de sistemas ideales. C. Arolfo Técnicas de titulación volumétricas utilizadas en el resto de los trabajos prácticos. Cromatografía. Modelado de la función energía libre de exceso. Ecuación de van Laar, Margules, Wilson, Uniquac. Equilibrio líquidovapor en sistemas parcialmente miscibles. Soluciones reales. Aplicación de la teoría de las soluciones. Análisis del equilibrio líquido-vapor con comportamiento real de ambas fases. Ejemplos. Existencia de azeótropos. Equilibrio líquido-vapor de sistemas reales totalmente miscibles. Técnicas de titulación volumétricas utilizadas en el resto de los trabajos prácticos. Cromatografía. Actividad: estado de referencia, solución diluida ideal. Equilibrio de un soluto entre dos líquidos inmiscibles (extracción con solventes). Ley de distribución. Aplicación de las ecuaciones empíricas para el cálculo de coeficientes de actividad en el equilibrio líquido-vapor para líquidos miscibles y con miscibilidad parcial. Equilibrio líquido-vapor de sistemas reales parcial y totalmente miscibles. Equilibrio sólido-líquido. Distintos puntos, distintos casos. Propiedades coligativas. Equilibrio sólido-vapor. C. Arolfo C. Arolfo

4 Análisis de las propiedades de soluciones ideales. Aplicación a ejemplos de equilibrio de distribución. Casos de distribución con reacción química en una o ambas fases. Ley de distribución y extracción con solventes. C. Arolfo Equilibrio líquido vapor. Equilibrio homogéneo en fase líquida Sistemas ternarios: distintos casos. Análisis de distintos diagramas de equilibrio sólido-líquido y sólido-vapor. Existencia y estabilidad de compuestos intermedios. Curvas de enfriamiento como herramienta para el estudio experimental del equilibrio sólido-líquido. Equilibrio sólido-líquido y sólido-vapor. C. Arolfo Equilibrio sólido líquido - Equilibrio homogéneo en fase líquida Equilibrio fisicoquímico en sistemas con dos o más fases y una o más reacciones químicas. Ejemplos de extracción con solventes que presentan miscibilidad parcial. Evoluciones y balances de masa en sistemas ternarios. Agua y dos sales: método del residuo. Equilibrio entre fases en sistemas ternarios. C. Arolfo Equilibrio líquido - vapor - Equilibrio sólido - líquido Soluciones electrolíticas: tratamiento termodinámico, teoría de la atracción interiónica, y ecuación de Debye-Hückel. Resolución de ejemplos de equilibrio químico heterogéneo. Métodos numéricos aplicados a reacciones simultáneas. Efecto de presión, temperatura e inertes sobre el avance de la reacción. Equilibrio fisicoquímico en sistemas heterogéneos. C. Arolfo Fenómenos irreversibles en conductores de segunda especie: Flujos difusivo, migracional y convectivo. Conductividad específica y equivalente. Número de transporte. Cálculo de coeficientes de actividad en soluciones electrolíticas. Aplicación a distintos equilibrios donde participan iones. Solubilidad y disociación. Reacciones múltiples. Termodinámica de soluciones electrolíticas: ecuación de Debye- C. Arolfo Hückel.

5 de Onsager. Transformación de energía química en eléctrica. Ecuación de Nernst. Electrodos de referencia, convenciones, potenciales de electrodo tipo, medidas de fuerza electromotriz. Aplicaciones de medidas de conductividad para el cálculo de propiedades de los electrolitos. Determinación experimental de conductividades específica y equivalente. Método de Hittorff para la determinación experimental del número de transporte. Ecuación de Pitzer. Conductividad y número de transporte. C. Arolfo Número de transporte - Determinación de constante de disociación de un ácido débil por medidas de conductividad Pilas químicas batch y continuas. Pilas de concentración. Potencial de contacto líquido. Ejemplos de distintos tipos de electrodos y pilas. Cálculo teórico del potencial de una pila química. Análisis de la determinación experimental de potenciales normales y coeficientes de actividad. Pilas químicas. C. Arolfo Número de transporte - Determinación de constante de disociación de un ácido débil por medidas de conductividad Pilas en funcionamiento. Sobretensión por concentración y por transferencia de carga. Método potenciostático para caracterización de electrodos. Electrólisis: electrodeposición y producción de metales puros. Determinación de propiedades fisicoquímicas por medidas de fuerza electromotriz. Kps, Kw, Kdis, ph, etc. Cálculo de propiedades fisicoquímicas mediante medidas de fuerza electromotriz. Pilas químicas Determinación de la constante de solubilidad de una sal poco soluble C. Arolfo Fenómenos superficiales. Definición de tensión superficial y adsorción. Ecuación de adsorción de Gibbs. Ejemplos de separación de metales por electrodeposición. Determinación de velocidades de reacción electroquímica y sobrepotenciales. Análisis de los parámetros que intervienen en los modelos. Relación entre Termodinámica y Dinámica electroquímica. Sobretensión de hidrógeno. Deposición de metales. C. Arolfo (dos turnos) Pilas químicas Determinación de la constante de solubilidad de una sal poco soluble

6 Influencia de la curvatura sobre el equilibrio fisicoquímico: líquido-vapor, sólido-líquido, equilibrio químico. Adsorción en distintas interfases: líquido-vapor, líquido-líquido, sólido-fluido. Determinación de adsorción relativa por medidas de tensión superficial. Actividad superficial. Agentes tensoactivos. Isotermas de adsorción. Relación entre adsorción y tensión C. Arolfo superficial. Tensión superficial Adsorción Ejemplos de influencia de la curvatura sobre distintos tipos de equilibrio. Adsorción y capilaridad en sistemas porosos. Estabilidad de gérmenes. Caso de burbuja, cristales, equilibrio químico y gérmenes. C. Arolfo Tensión superficial Adsorción 7) Bibliografía a utilizar Y.A. Guerasimov, y cols; "Curso de Química Física", Ed. MIR, S. Glasstone; "Tratado de Química Física", Ed. Aguilar, F. Daniels, R.A. Alberty ; "Fisicoquímica", C.E.C.S.A., G.M. Barrow; "Química Física", Ed. Reverté, W.J. Moore; "Química Física" -,M. Marín &Cía, Eds, M. Modell, R.C. Reid; "Thermodinamics and its applications, Prentice Hall Inc., J.N. Prautznitz; "Molecular thermodynamics of fluid-phase equilibria", Prentice Hall Inc.,1969. F. Aguirre; "Termodinámica del equilibrio" - Ed. Interamericana M. Smith, Van Ness; "Introducción a la termodinámica en Ingeniería Química" - McGraw-Hill, (1980) J. 0'M. Bockris, A.K.N. Reddy; "Electroquimica moderna Ed. Reverte; R.A. Robinson, R.H. Stokes; "Electrolyte solutions - Butterworths A.W. Adamson; "Physical chemistry of surface - John Wiley & Sons Apuntes de cátedra Dr. ENRIQUE MAMMARELLA DECANO STELLA MARIS PSENDA SECRETARIA ADMINISTRATIVA INTERINA

7 -6-8) Previsiones de seguridad durante las actividades Uso de elementos y normas de seguridad durante el desarrollo de los s s en Laboratorio 9) Requisitos para obtener la regularidad. El alumno deberá aprobar el 100 % de los trabajos prácticos. En el desarrollo de estas clases deberá previamente aprobar los conceptos básicos para realizar la tarea experimental y demostrar conocimientos sobre aspectos teóricos fundamentales. Quienes obtengan menos de 40% en esta evaluación tendrán una inasistencia en el. Se pueden recuperar solo dos evaluaciones. Luego se deberá procesar los datos obtenidos para preparar el informe correspondiente que debe presentarse la semana siguiente. Del total de trabajos prácticos se podrá recuperar el 20 %. Para la regularización de la asignatura se deberá obtener un puntaje del 40 % en la evaluación previa. 10) Régimen de promoción de la asignatura 1. Examen final 1.a. Para alumnos regulares El examen será escrito y constará de dos partes de 3 horas de duración cada una. Examen de problemas: consistirá en la resolución de un problema concreto en forma escrita realizando los cálculos numéricos necesarios Examen teórico: se evaluarán los conceptos teóricos, su análisis y aplicación a casos hipotéticos y reales. Constará de cinco preguntas, una de ellas sobre trabajos prácticos. Los alumnos que aprueben el sistema de evaluación contínua descripto más abajo, tendrán aprobada la pregunta de s prácticos. 1.b. Para alumnos libres. Constará de dos partes: La primera será escrita y constará de dos secciones de 3 horas de duración cada una. Examen de problemas: consistirá en la resolución de un problema concreto en forma escrita realizando los cálculos numéricos necesarios Examen teórico: se evaluarán los conceptos teóricos, su análisis y aplicación a casos hipotéticos y reales Aprobada la primera parte, el alumno deberá concurrir al laboratorio al día siguiente para realizar un trabajo practico experimental en tres horas. 2. Sistema de evaluación continua Para incentivar el seguimiento de la asignatura, se instrumenta un sistema de evaluación continua que se describe a continuación. Los objetivos de este método son motivar al alumno a participar activamente en las actividades desarrolladas y realizar un seguimiento continuo de los avances en el proceso de enseñanza aprendizaje. En este sistema se evaluarán las siguientes actividades:

8 -7- - s. En esta etapa, se evalúa la participación activa del estudiante que deberá demostrar un conocimiento mínimo logrado a partir de la asistencia (no obligatoria) a la clase teórica y la lectura del material bibliográfico sugerido. - Resolución de problemas. Con esta actividad se busca que el estudiante adquiera la capacidad de resolver problemas concretos, aplique métodos de cálculo para la obtención de resultados numéricos y realice un análisis crítico de los mismos. El estudiante deberá realizar una actividad grupal y una evaluación individual semanal. La actividad grupal se lleva a cabo fundamentalmente en las 2 horas semanales asignadas con la asistencia de un Jefe de s s. La individual consiste en la resolución de problemas asignados semanalmente a cada comisión. La resolución de los problemas propuestos se presentará en forma oral en las clases de problemas, donde se discutirán los distintos enfoques, se justificarán las hipotésis y ecuaciones planteadas. - s prácticos. En esta actividad se pretende que el estudiante reafirme los conceptos adquiridos a través de la realización de trabajo experimental. Al comienzo del trabajo práctico el estudiante es evaluado sobre los conceptos teóricos vinculados a la tarea experimental a desarrollar a través de dos preguntas escritas. La primera versa sobre aspectos de la técnica operatoria y la segunda sobre aspectos de teoría relacionados con el trabajo práctico. -Requerimientos para la promoción: El alumno deberá obtener un puntaje total promedio (suma de todas de las actividades) mayor al 60%. Quienes promocionen, no deberán responder la pregunta de s s (quinta pregunta) en el examen final, y obtendrán en la misma el puntaje del régimen de promoción. Se aplicará la correspondencia entre notas según RES CD(FIQ) 611/09 y la escala vigente actual de UNL cuya resolución es del HCS 223/06 Dr. ENRIQUE MAMMARELLA DECANO STELLA MARIS PSENDA SECRETARIA ADMINISTRATIVA INTERINA