FISICOQUÍMICA I CÓDIGO: Teórica. 17 de agosto de 2018

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1 Página 1 de 15 FACULTAD: CIENCIAS BÁSICAS PROGRAMA: QUÍMICA DEPARTAMENTO DE: QUÍMICA CURSO: ÁREA: REQUISITOS: FISICOQUÍMICA I CÓDIGO: Fisicoquímica CORREQUISITO: CRÉDITOS: 2 TIPO DE CURSO: Teórica FECHA ÚLTIMA ACTUALIZACIÓN 17 de agosto de 2018 JUSTIFICACIÓN La fisicoquímica estudia las propiedades físicas y químicas de los procesos termodinámicos en sistemas abiertos y cerrados. En esta disciplina se utilizan ampliamente las leyes de la termodinámica para describir el comportamiento de sistemas con varios componentes o fases, sistemas de masa variable, sistemas no-homogéneos, etc. La riqueza de sus aplicaciones es verdaderamente amplia; en la industria y en la investigación científica. OBJETIVO GENERAL Este curso pretende que el estudiante adquiera y comprenda los conceptos básicos de la termodinámica clásica que le permitan describir e interpretar el comportamiento de los sistemas fisicoquímicos. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Desarrollar los conceptos fisicomatemáticos de las leyes de la termodinámica y sus aplicaciones en diferentes sistemas. 2. Que el estudiante adquiera los conocimientos necesarios para entender el comportamiento de los procesos químicos desde una perspectiva física. 3. Que el estudiante adquiera capacidades para resolver problemas químicos desde el punto de visto fisicoquímico.

2 Página 2 de 15 COMPETENCIAS Capacidad de análisis y síntesis. Resolución de problemas. Habilidades de investigación. Habilidades para analizar información desde diferentes fuentes UNIDAD 1: GASES REALES E IDEALES DE DE DEL Propiedades de los gases Leyes de los gases ideales Gases reales 2 4 Factor de compresibilidad 2 4 Isotermas de gases ideales y de Van der Waals Estado crítico UNIDAD 2: PRIMERA LEY CONCEPTOS DE DE DEL Trabajo, calor y energía Sistemas y procesos Temperatura UNIDAD 3: Y PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA Clases de trabajo y función de trabajo generalizado Trabajo en procesos reversibles e irreversibles DE DE DEL

3 Página 3 de 15 Definición formal de la primera ley de la termodinámica Primera ley y transformaciones a volumen y presión constante 2 4 EVALUACIÓN PRIMER CORTE UNIDAD 4: PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA Y SU MAQUINARIA DE DE DEL Valores convencionales para la entalpia Calor de formación y su 2 4 determinación Calor de reacción 2 4 Relación entre Cv y Cp. Calor integral y diferencial de solución UNIDAD 5: SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA: CONCEPTOS DE DE DEL Dispersión de la energía, maquinas 2 4 térmicas Entropía Procesos con cambios de entropía Tercera ley de la termodinámica y bajas temperaturas Energía de Gibbs y Helmholtz UNIDAD 6: SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA: MAQUINARIA DE DE DEL Combinación primera y segunda ley de la termodinámica Propiedades de la energía de Gibbs Potencial químico de una sustancia pura

4 Página 4 de 15 Gases reales y su fugacidad EVALUACIÓN SEGUNDO CORTE UNIDAD 7: DIAGRAMAS DE FASE DE DE DEL Estabilidad de las fases Límite de las fases Tipos de diagrama de fases Transiciones de fases Condiciones locales de estabilidad Diagramas de Ehrenfest UNIDAD 8: MEZCLAS SIMPLES DE DE DEL Cantidades molares parciales Termodinámica de mezclas 2 4 Potenciales químicos de los líquidos 2 4 Tensión superficial, capilaridad UNIDAD 9: PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES DE DE DEL Mezclas liquidas y propiedades 2 4 coligativas Actividad termodinámica 2 4

5 Página 5 de 15 EVALUACIÓN TERCER CORTE METODOLOGÍA Presentación del programa y concertación de actividades. Se realiza una reseña del tema a tratar en la siguiente clase y el estudiante con el apoyo de nuevas tecnologías consulta y estudia. El profesor desarrolla el tema magistralmente explicando y complementando las inquietudes de los estudiantes. talleres, trabajos en grupo, ejercicios en clase y SIS DE EVALUACIÓN asesorías. Elaboración de un ensayo basado en la lectura de un artículo de una revista científica. Primer corte: 20% Evaluación 15% Talleres, quices, ensayos Segundo corte: 20% Evaluación 15% Talleres, quices, ensayos Tercer corte: 20% Evaluación 10% Talleres, quices, ensayos BIBLIOGRAFÍA DISPONIBLE EN UNIDAD DE RECURSOS BIBLIOGRÁFICOS DE LA UNIVERSIDAD DE PAMPLONA 1. Levine I., Fisicoquímica, 5ª Edición, McGrawHill, (B. Central: / L665f). 2. Atkins P.W., Physical Chemistry, 6th Edition, Oxford U.P., Oxford, (B. MFE A874p). 3. Laidler K.J. y Meiser J.H., Fisicoquímica, CECSA, México D.F., (B. Central / L185f). 4. Alberty R.A. and Silbey R.J., Physical Chemistry, 2nd Edition, John Wiley, New York, (B. QF / A334p). 5. Zemansky M.W. and Dittman R.H., Calor y Termodinámica, 6ª Edición, Mc Graw Hill, Madrid, (B. Central 536 / Z53ca).

6 Página 6 de 15 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA 1. I.M. Klotz (Chemical Thermodynamics) 2. G. Castellan (Fisicoquímica) 3. G.M. Barrow (Physical Chemistry) 4. S. Maron y C. Pruton (Fundamentos de Fisicoquímica) 5. S. Glasstone (Elements of Physical Chemistry o el clásico Termodinámica para Químicos). 6. Aquellos muy interesados en algunos temas fundamentales de la Fisicoquímica o de sus aplicaciones pueden consultar la colección del Journal of Chemical Education. DIRECCIONES ELECTRÓNICAS DE APOYO AL CURSO

7 Página 7 de 15 UNIDAD No. 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: GASES REALES E IDEALES Propiedades de los gases. Leyes de los gases ideales. Gases reales. Factor de compresibilidad. Isotermas de gases ideales y de Van der Waals. Estado crítico. temas. Proposición de lecturas sobre los temas a desarrollar en clase. ejercicios que permitan al estudiante apropiarse de los conceptos. como recurso básico en la clase. 6 los páginas web de apoyo al curso 12 2 EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL quices sobre las lecturas propuestas.

8 Página 8 de 15 UNIDAD No. 2 NOMBRE DE LA UNIDAD: PRIMERA LEY CONCEPTOS EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL Trabajo, calor y energía. Sistemas y procesos. Temperatura temas. Proposición de lecturas sobre los temas a desarrollar en clase. ejercicios que permitan al estudiante apropiarse de los conceptos. como recurso básico en la clase. 3 los páginas web de apoyo al curso 6 2 quices sobre las lecturas propuestas.

9 Página 9 de 15 UNIDAD No. 3 NOMBRE DE LA UNIDAD: Y PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA Clases de trabajo y función de trabajo generalizado. Trabajo en procesos reversibles e irreversibles. Definición formal de la primera ley de la termodinámica. Primera ley y transformaciones a volumen y presión constante. temas. Proposición de lecturas sobre los temas a desarrollar en clase. ejercicios que permitan al estudiante apropiarse de los conceptos. como recurso básico en la clase. 5 los páginas web de apoyo al curso 10 2 EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL quices sobre las lecturas propuestas.

10 Página 10 de 15 UNIDAD No. 4 NOMBRE DE LA UNIDAD: PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA Y SU MAQUINARIA EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL Valores convencionales para la entalpia. Calor de formación y su determinación Calor de reacción. Relación entre Cv y Cp. Calor integral y diferencial de solución. temas. Proposición de lecturas sobre los temas a desarrollar en clase. ejercicios que permitan al estudiante apropiarse de los conceptos. como recurso básico en la clase. 6 los páginas web de apoyo al curso 12 2 quices sobre las lecturas propuestas.

11 Página 11 de 15 UNIDAD No. 5 NOMBRE DE LA UNIDAD: SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA: CONCEPTOS Dispersión de la energía, maquinas térmicas Entropía. Procesos con cambios de entropía. Tercera ley de la termodinámica y bajas temperaturas. Energía de Gibbs y Helmholtz temas. Proposición de lecturas sobre los temas a desarrollar en clase. ejercicios que permitan al estudiante apropiarse de los conceptos. como recurso básico en la clase. 6 los páginas web de apoyo al curso 12 2 EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL quices sobre las lecturas propuestas.

12 Página 12 de 15 UNIDAD No. 6 NOMBRE DE LA UNIDAD: SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA: MAQUINARIA Combinación primera y segunda ley de la termodinámica. Propiedades de la energía de Gibbs. Potencial químico de una sustancia pura. Gases reales y su fugacidad temas. Proposición de lecturas sobre los temas a desarrollar en clase. ejercicios que permitan al estudiante apropiarse de los conceptos. como recurso básico en la clase. 4 los páginas web de apoyo al curso 8 2 EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL quices sobre las lecturas propuestas.

13 Página 13 de 15 UNIDAD No. 7 NOMBRE DE LA UNIDAD: DIAGRAMAS DE FASE Estabilidad de las fases. Límite de las fases. Tipos de diagrama de fases. Transiciones de fases. Condiciones locales de estabilidad. Diagramas de Ehrenfest temas. Proposición de lecturas sobre los temas a desarrollar en clase. ejercicios que permitan al estudiante apropiarse de los conceptos. como recurso básico en la clase. 6 los páginas web de apoyo al curso 12 2 EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL quices sobre las lecturas propuestas.

14 Página 14 de 15 UNIDAD No. 8 NOMBRE DE LA UNIDAD: MEZCLAS SIMPLES EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL Cantidades molares parciales. Termodinámica de mezclas. Potenciales químicos de los líquidos. Tensión superficial, capilaridad temas. Proposición de lecturas sobre los temas a desarrollar en clase. ejercicios que permitan al estudiante apropiarse de los conceptos. como recurso básico en la clase. 6 los páginas web de apoyo al curso 12 2 quices sobre las lecturas propuestas.

15 Página 15 de 15 UNIDAD No. 9 NOMBRE DE LA UNIDAD: PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL Mezclas liquidas y propiedades coligativas. Actividad termodinámica temas. Proposición de lecturas sobre los temas a desarrollar en clase. ejercicios que permitan al estudiante apropiarse de los conceptos. como recurso básico en la clase. 4 los páginas web de apoyo al curso 8 2 quices sobre las lecturas propuestas.