Termoquímica 2.5 Cambios de entalpía standards 2.6 Entalpías de formación 2.7 Dependencia de la temperatura de las entalpías de reacción

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1 FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE QUIMICA FISICOQUIMICA I DURACIÓN DEL CURSO: 16 semanas HORARIO : martes, miércoles y jueves de 9 a 11 am PROGRAMA DE LA ASIGNATURA FISICOQUIMICA I. SEMESTRE II-2001 (OCTUBRE 2001 FEBRERO 2002) PARTE A. Tema 1.- Propiedades de los Gases El Gas Perfecto 1.1 Los estados de los gases 1.2 Las leyes de los gases 1.3 La teoría cinética de los gases Gases Reales 1.4 Interacciones moleculares 1.5 La ecuación de van der Waals 1.6 El principio de los estados correspondientes Tema 2.- La Primera Ley de la Termodinámica. I Los Conceptos Básicos 2.1 Trabajo, calor y energía 2.2 La primera ley Trabajo y Calor 2.3 Trabajo de expansión 2.4 Calor y entalpía Termoquímica 2.5 Cambios de entalpía standards 2.6 Entalpías de formación 2.7 Dependencia de la temperatura de las entalpías de reacción Tema 3.- La Primera Ley de la Termodinámica. II Funciones de Estado y Diferenciales Exactas

2 3.1 Funciones de estado 3.2 Dependencia de la temperatura de la entalpía 3.3 Relación entre C v y C p Trabajo de Expansión Adiabática 3.4 Casos especiales 3.5 Adiabatas de gases perfectos Tema 4.- La Segunda Ley de la Termodinámica. I Dirección de los Cambios Espontáneos 4.1 La dispersión de la energía 4.2 Entropía 4.3 Entropía de cambios irreversibles 4.4 Cambios de entropía que acompañan a procesos específicos 4.5 La Tercera Ley de la Termodinámica Eficiencia de los Procesos Térmicos 4.6 Eficiencia de las máquinas térmicas 4.7 Energética de la refrigeración Enfocando la Atención en el Sistema 4.8 Las energías de Helmholtz y Gibbs 4.9 Energía molares de Gibbs standards Tema 5.- La Segunda Ley de la Termodinámica. II Combinación de las Primera y Segunda Leyes 5.1 Propiedades de la energía interna 5.2 Propiedades de la energía de Gibbs El Potencial Químico 5.3 El potencial químico de una substancia pura 5.4 El potencial químico de una substancia en una mezcla 5.5 El amplio significado de μ Gases Reales: la Fugacidad 5.6 Estados standards de los gases reales 5.7 La relación entre fugacidad y presión Tema 6.- Transformaciones Físicas de las Substancias Puras

3 Diagramas de Fases 6.1 Límites de las fases 6.2 Diagramas de fases de substancias simples Estabilidad de las Fases y Transiciones de Fases 6.3 Dependencia de la estabilidad de las condiciones 6.4 Localización de los límites de las fases 6.5 Clasificación de Ehrenfest de las transiciones de fases Tema 7.- Las Propiedades de las Mezclas Simples Descripción Termodinámica de las Mezclas 7.1 Cantidades parciales molares 7.2 Termodinámica de mezclas 7.3 Potencial químico de líquidos Propiedades de las soluciones 7.4 Mezclas líquidas 7.5 Propiedades coligativas Actividades 7.6 Actividad de solvente 7.7 Actividad de soluto Tema 8.- Diagramas de Fases Fases, componentes y grados de libertad 8.1 Definiciones 8.2 La regla de la fase Sistemas de dos componentes 8.3 Diagramas de presión de vapor 8.4 Diagramas de composición - temperatura 8.5 Diagramas de fases líquido - líquido 8.6 Diagramas de fases líquido - sólido 8.7 Ultrapureza e impureza controlada Sistemas de tres componentes 8.8 Diagrama de fase triangular 8.9 Líquidos parcialmente miscibles 8.10 Efecto de adición de sales

4 Tema 9.- Equilibrio Químico Espontaneidad de reacciones químicas 9.1 Minimización de la energía libre de Gibbs 9.2 Composición de las reacciones en el equilibrio Las respuestas del equilibrio a las condiciones 9.3 Como responde el equilibrio a la presión 9.4 La respuesta del equilibrio a la temperatura Aplicaciones en sistemas seleccionados 9.5 La extracción de metales a partir de sus oxidos 9.6 Ácidos y bases 9.7 Actividad biológica: la termodinámica del ATP Tema 10.- Equilibrio Electroquímico Propiedades termodinámicas de los iones en solución 10.1 Funciones termodinámicas de formación 10.2 Actividad iónica Celdas electroquímicas 10.3 Medias reacciones y electrodos 10.4 Tipos de celdas 10.5 Potenciales estándar Aplicaciones de los potenciales estándar 10.6 La serie electroquímica 10.7 Constantes de solubilidad 10.8 Medidas de ph y de pk 10.9 Titulación potenciométrica Funciones termodinámicas a partir de las medidas de potenciales de celda PARTE B BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA B.1 Textos Generales de Fisicoquímica El texto guía del programa es el : Atkins P. W., Physical Chemistry, 6 th Ed., 1998, Freeman. Adicionalmente se pueden usar: 1.- Castellan G. W., Physical Chemistry, 3 rd Ed., 1983, Addison Wesley.

5 2.- Levine I. N., Fisicoquímica, 4ª Ed., 1996, McGraw-Hill. 3.- Noggle J. H., Physical Chemistry, 1985, Little, Brown. B.2 Libros de Termodinámica Química Los siguientes libros desarrollan la materia en mayor extensión y profundidad, en particular lo referido al cálculo de magnitudes termodinámicas y aplicaciones a sistemas de mayor complejidad. Los señalados con los números 8 y 9 no son realmente libros de texto sino más bien de referencias; son clásicos de la termodinámica química, escritos por autores que han hecho importantes aportes en el campo; son de lectura obligada para quienes deseen dedicarse seriamente al estudio de la materia. 4.- Dickerson R. E., Molecular Thermodynamics, 1969, Benjamin. 5.- Berry R. S., Rice S. A. and Ross J., Physical Chemistry, 1980, Wiley. 6.- Klotz I. M. y Rossenberg R. M., Termodinámica Química, 1977, Ed. AC. 7.- Lewis G. N. and Randall M. (Rev. by K. S. Pitzer and L. Brewer), Thermodynamics, 2 nd Ed., 1961, McGraw-Hill. 8.- Guggenheim E. A., Termodinámica para Físicos y Químicos, 1970, Tecnos. 9.- Kyle G. B., Chemical and Process Thermodynamics, 3 rd Ed., 1999, Prentice Hall. B.3 Libros de Problemas El estudiante tiene la oportunidad de comprobar y seguir sus conocimientos mediante la consulta de varios textos contentivos de colecciones de problemas con sus soluciones; algunos se enuncian a continuación Adamson A. W., Problemas de Química Física, 1975, Reverté Labowitz L. C. y Arents J. S., Físico-Química. Problemas y Soluciones, 1974, Ed. AC Bares J., Cerny C., Fried V. y Pick J., Collection of Problems in Physical Chemistry, 1961, Addison-Wesley.