FISICO QUIMICA I - 536311
- Descripción :Asignatura teorico-practica que estudia los principios de Termodinamica Quimica que le permitiran al estudiante, abordar problemas relacionados con, cambios fisicos, quimicos y 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.
Esta asignatura contribuye al logro de las siguientes competencias del perfil de egreso del Profesor de Ciencias Naturales y Quimica:
1. Comprender y relacionar los conceptos fundamentales que definen los estados de agregacion de la materia, sus transformaciones fisicas y la energia asociada a sus cambios.
2. Comprender y aplicar los procesos quimicos haciendo uso de interpretaciones estequiometricas, termodinamicas y cineticas.
- Resultados aprendizaje esperados :
(N-2) Clasificar los estados de agregacion de la materia y generar ecuaciones de estado para los gases, considerando comportamiento ideal y desviaciones de la idealidad.
(N-4) Resumir los conceptos fundamentales de la termodinamica quimica, formular su vocabulario y desarrollar calculos de propiedades y funciones de estado termodinamicas, Q, W, U y H.
(N-3) Aplicar las funciones de estado entropia y energia de Gibbs a calculos de estas propiedades en cambios de estado y reacciones quimicas.
(N-3) Emplear los criterios de espontaneidad y equilibrio en las reacciones quimicas.
(N-3) Ilustrar desde un punto de vista termodinamico los diferentes tipos de equilibrios en disolucion acuosa.
(N-3) Desarrollar la termodinamica de las disoluciones ideales y las propiedades coligativas.
(N-3) Ilustrar la desviacion de la idealidad de las disoluciones
(N-3) Desarrollar habilidades y destrezas para demostrar experimentalmente propiedades y fenomenos fisicoquimicos, respetando la reglamentacion vigente de seguridad en el trabajo de laboratorio.
- Contenidos :
- Unidades:
1.- ESTADO DE AGREGACION DE LA MATERIA. Gases de comportamiento ideal, Densidad, masas molares, presiones parciales, Difusion y efusion, Distribucion barometrica, 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.- TERMODINAMICA, LEY CERO 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), Termoquimica y energias de enlace.
3.- ENTROPIA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA. Entropia, Ciclo de Carnot, Eficiencia de las maquinas termicas, Propiedades de la entropia, Calculo de entropia, Desigualdad de Clausius.
4.- EQUILIBRIO QUIMICO. Criterios generales de espontaneidad y equilibrio, Energia de Gibbs, 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 en cambio de fases (ecuacion de Clapeyron), Equilibrio quimico, Equilibrio quimico en fase gaseosa, Equilibrio quimico heterogeneo, Equilibrio quimico en disolucion acuosa.
5.- DISOLUCIONES. Definiciones, Fisicoquimica de disoluciones de no-electrolitos, La disolucion ideal (Ley de Raoult), Termodinamica de la disolucion ideal, Propiedades coligativas, Disolucion no ideal, Propiedades coligativas en disoluciones no ideales.
- Laboratorios:
Durante el desarrollo del semestre se realizaran 6 a 8 laboratorios, que consideran las siguientes unidades:
1.- Gases:
- Relacion P vs. V ( Ley de Boyle)
- Determinacion exacta de la Masa Molar de un gas.
2.- Propiedades Macroscopicas de los liquidos:
- Presion de vapor de un liquido puro.
- Viscosidad de liquidos puros y soluciones.
- Metodología :
Laboratorios (Cont.):
3. Termoquimica:
- Calor integral de solucion.
- Calor de combustion del magnesio.
- Poder calorifico superior de alimentos
4. Equilibrio Quimico:
- Equilibrios del acido fosforico, titulacion potenciometrica.
- Equilibrio quimico heterogeneo.
Metodologia:
- Aprendizaje por recepcion: Clases teoricas en las que se exponen y construyen los conceptos fundamentales de la Termodinamica Quimica y las disoluciones. 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 ejercicios seleccionados de la bibliografia basica y complementaria.
- Aprendizaje Colaborativo: Los estudiantes trabajan en parejas en actividades experimentales en las que se confronta al estudiante con las tecnicas de laboratorio de Fisico-Quimicas mas relevantes. Tambien se confrontan los contenidos teoricos con las evidencias experimentales.
- Autoaprendizaje: El estudiante debe estudiar los contenidos en la bibliografia y resolver ejercicios individualmente y tiene el deber de consultar sus dudas con sus pares y con el profesor.
- Lecturas dirigidas: Los estudiantes exponen ante el curso temas seleccionados relacionados con los contenidos de la asignatura.
- Evaluación :Las evaluaciones se regiran de acuerdo al Reglamento de Docencia de Pregrado de la Facultad de Ciencias Quimicas. Se realizaran tres certamenes acumulativos con las siguientes ponderaciones: C1 20%, C2 25% y C3 25%. Tambien se realizaran controles de seminario y/o exposiciones de trabajos (Lecturas dirigidas) relacionados con los contenidos de la asignatura que en conjunto ponderaran en un 15% y Trabajos practicos (Laboratorios) con una ponderacion de un 15%. Los Trabajos practicos seran evaluados mediante Test de entrada (30%), Informe de salida (30%), Certamen de Laboratorio (30%) y Cuaderno de protocolo (10%) 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 :4
- Cupos :25
- Campus :CONCEPCION