FISICO-QUIMICA I - 531260
- Descripción :
Asignatura en la cual se entregan los principios de la Termodinamica Quimica que le permitiran al estudiante abordar problemas relacionados con los cambios fisicos y quimicos, especialmente en el caso del equilibrio quimico. Se presentan, ademas, conceptos basicos sobre la fisico-quimica de disoluciones de no-electrolitos. Se relacionan los conceptos entregados en las clases con casos practicos y se muestran algunas tecnicas de trabajo experimental en el laboratorio de Fisico-Quimica. Esta asignatura tributa a las siguientes competencias del perfil de egreso:
? Demostrar un solido dominio de las areas fundamentales de la quimica: fisicoquimica, quimica analitica, quimica inorganica y quimica organica.
? Obtener, registrar, interpretar e informar datos experimentales derivados de la observacion, caracterizacion y modelacion de compuestos quimicos.
? Resolver problemas de indole quimica, demostrando un solido dominio conceptual y destrezas experimentales en el uso de tecnicas e instrumental de analisis quimico.
? Relacionar la estructura de diferentes tipos de materiales con sus propiedades fisicas y quimicas y sus potenciales aplicaciones.
? Utilizar tecnologias de la informacion y la comunicacion en el manejo de instrumental quimico, el procesamiento de datos y el reporte de resultados.
- Resultados aprendizaje esperados :
1. (N-3) Interpretar desviaciones de la idealidad en gases y disoluciones.
2. (N-3) Aplicar los conceptos fundamentales de la termodinamica quimica y calcular propiedades y funciones de estado termodinamicas, Q, W, U, H, S y G en cambios de estado y reacciones quimicas.
3. (N-4) Analizar los criterios de espontaneidad y equilibrio en los cambios de estado y reacciones quimicas.
4. (N-3) Interpretar desde un punto de vista termodinamico los diferentes tipos de equilibrios en fase gas y heterogeneos.
5. (N-3) Aplicar la termodinamica de las disoluciones ideales a las propiedades coligativas.
6. (N3) Desarrollar habilidades y destrezas para demostrar experimentalmente propiedades y fenomenos fisicoquimicos, respetando la reglamentacion vigente de seguridad en el trabajo de laboratorio. - Contenidos :
1. ESTADO DE AGREGACION DE LA MATERIA.
Gases de comportamiento ideal, teoria cinetica de los gases, densidad, masas molares, presiones parciales, Difusion y efusion, Coeficiente de expansion termica, Factor de compresibilidad, Ley de los estados correspondientes. Gases de comportamiento no-ideal, Ecuacion de estado para fases condensadas, Presion de vapor y Viscosidad.
2. ENERGIA Y PRIMERA LEY.
Definiciones, Temperatura y ley cero, Energia, calor y trabajo, Primer principio de la termodinamica, Transformaciones a volumen constante, Transformaciones a presiones constantes (entalpia), Cambio de estado adiabaticos. Termoquimica y energias de enlace. Dependencia de los calores de reaccion con la temperatura.
3. ENTROPIA Y SEGUNDA LEY.
Entropia, Ciclo de Carnot, Eficiencia de las maquinas termicas, Propiedades de la entropia, Calculo de entropia, Desigualdad de Clausius. Dependencia de la entropia con la temperatura. Tercera Ley de la Termodinamica. Interpretacion molecular de la Entropia.
4. EQUILIBRIO QUIMICO.
Criterios generales de espontaneidad y equilibrio, Energia de Gibbs y de Helmholtz, Potencial quimico, Constante de equilibrio termodinamica, Ecuaciones fundamentales de la termodinamica, Propiedades de la energia de Gibbs, Calculo de energia de Gibbs, constante de equilibrio y grado de avance de una reaccion, Equilibrio quimico, Equilibrio quimico en fase gaseosa, Dependencia de la constante de equilibrio con la temperatura. Equilibrio quimico heterogeneo.
5. EQUILIBRIO FISICO.
La regla de las fases. Equilibrio en cambio de fases de un componente (ecuacion de Clapeyron).
6. DISOLUCIONES.
Definiciones. Magnitudes molares parciales y magnitudes de mezcla. Disoluciones ideales. Termodinamica de disoluciones ideales, Propiedades coligativas, Disolucion no ideal, Propiedades coligativas en disoluciones no ideales.
- Metodología :
Contenidos (Cont.):
7.- LABORATORIOS:
Durante el desarrollo del semestre se realizaran 5 laboratorios, que consideran las siguientes unidades:
Estados de agregacion de la materia
- Determinacion de la masa Molar de un gas.
Energia y Primera Ley
- Calor de combustion del magnesio
- Poder Calorifico Superior
Equilibrio Quimico
- Descomposicion del Carbamato de Amonio
Equilibrio Fisico
- Presion de vapor de un liquido puro
Metodologia:
- Aprendizaje por recepcion: Clases teoricas en las que se exponen y construyen los conceptos fundamentales de la Termodinamica Quimica. Se deducen y demuestran resultados de valor formativo, se resuelven ejemplos de diferentes grados de complejidad enfatizando tanto en lo conceptual como en la operatoria, se plantean ejercicios a completar por los estudiantes, incorporando actividades basadas en metodologias activas de ense?anza aprendizaje.
- Aprendizaje Colaborativo: Clases practicas de resolucion de problemas, en las que el estudiante tambien desarrolla trabajo individual y colaborativo, en forma supervisada, mediante una guia de ejercicios entregada previamente. El estudiante complementara su estudio resolviendo listados de ejercicios recomendados para cada tema del programa.
- Aprendizaje Colaborativo: Los estudiantes trabajan en parejas, las actividades experimentales confronta al estudiante con las tecnicas de laboratorio de Fisico-Quimicas mas relevantes. Tambien se confrontan los contenidos teoricos con las evidencias experimentales.
- Aprendizajes basados en problemas.
- Lecturas dirigidas.
- Evaluación :Las evaluaciones se regiran de acuerdo al Reglamento de Docencia de Pregrado de la Facultad de Ciencias Quimicas. La evaluacion del curso considera tres certamenes (C1, C2, C3); notas de test de entrada al laboratorio (TE), nota al cuaderno de protocolos del laboratorio (CP) y un certamen de laboratorio (CL), todos obligatorios, admas de informed de laboratorio sin calificacion (Aprobados o Rechazados). La nota ponderada de la asignatura se obtiene a partir de:
Nota de Laboratorio (NL): NL =TE x 0,4 + CL x 0,5+ CPx0,1
Nota Ponderada (NP): NP = ((C1+C2+C3)/3) x 0,85 + NL x 0,15
En caso que un estudiante obtenga una nota ponderada inferior a 4.0, podra dar una evaluacion de recuperacion que considera todos los contenidos del semestre la cual tiene una ponderacion de 40% de la nota final.
- Facultad :CIENCIAS QUIMICAS
- Departamento :FISICO QUIMICA
- Creditos :5
- Cupos :20
- Campus :CONCEPCION