FISICO - QUIMICA - 536357
- 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 entregan ademas conceptos basicos sobre la fisico-quimica de equilibrio entre fases condensadas y disoluciones de no-electrolitos, asi como tambien conocimientos fundamentales de fenomenos de superficie. 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.
- Resultados aprendizaje esperados : 1.(N-3) Aplicar los conceptos fundamentales de la termodinamica quimica y calcular propiedades y funciones de estado termodinamicas, Q, W, E, H, S y G en cambios de estado y reacciones quimicas.
2.(N-4) Analizar los criterios de espontaneidad y equilibrio en los cambios de estado y reacciones quimicas.
3.(N-3) Interpretar desde un punto de vista termodinamico los diferentes tipos de equilibrios en fase gas y heterogeneos.
4.(N-3) Interpretar y aplicar la regla de las fases en sistemas de uno, dos y tres componentes.
5.(N-3) Aplicar los conceptos de actividad y coeficiente de actividad en disoluciones de electrolitos.
6.(N-3) Comprender los aspectos fundamentales de la fisico quimica de superficie, tension superficial y adsorcion.
7.(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. 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. Dependencia del calor de reaccion con la temperatura.
2. ENTROPIA Y SEGUNDA LEY: Entropia, Ciclo de Carnot, Eficiencia de las maquinas termicas, Propiedades de la entropia, Calculo de entropia, Desigualdad de Clausius.
3. ESPONTANEIDAD Y EQUILIBRIO: 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.
4. EQUILIBRIO QUIMICO: Constante de equilibrio y grado de avance de una reaccion, Equilibrio quimico, Equilibrio quimico en fase gaseosa, Equilibrio quimico heterogeneo.
5. EQUILIBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS:Diagramas de fases de sistemas de un componente. Regla de las fases. Diagramas de fases de sistemas binarios y ternarios condensados con miscibilidad total y parcial en el estado liquido.
6. DISOLUCIONES DE ELECTROLITOS: Actividad y coeficientes de actividad en soluciones de electrolitos. Teoria de Debye-Huckel de soluciones de electrolitos. Estudio de algunos equilibrios ionicos en disolucion.
7. ELEMENTOS DE FISICO-QUIMICA DE SUPERFICIE: Tension superficial. Definicion de superficie, tension superficial y energia libre de superficie. Superficies curvas: ecuacion de Young Laplace, presion de vapor, capilaridad. Medidas de tension superficial y dependencia con la temperatura. Tension superficial en sistemas de mas de un componente. Ecuacion de Gibbs. Sustancias tenso-activas. Monocapa. Cohesion y adhesion. Detergencia. Adsorcion de gases en solidos. Conceptos generales. Adsorcion fisica. Isotermas de adsorcion fisica. La ecuacion BET. Porosidad de solidos. Capacidad de monocapa. Isoterma de Langmuir y - Metodología :LABORATORIOS:
Durante el desarrollo del semestre se realizaran 5 laboratorios, que consideran las siguientes unidades:
Energia y Primera Ley: Calor de combustion del magnesio
Equilibrio Quimico: Descomposicion del Carbamato de Amonio
Equilibrio Fisico: Presion de vapor de un liquido puro
Fases Condensadas: Diagrama de fases solido-liquido de un sistema binario
Elementos de fisico quimica de superficie: Equilibrio de adsorcion
V.- METODOLOGIA DE TRABAJO:
- Aprendizaje por recepcion: clases expositivas
- Aprendizajes colaborativos.
- 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); test de entrada al laboratorio (TE), informe de salida de laboratorio (IS), cuaderno de protocolos del laboratorio (CP) y un certamen de laboratorio (CL), todos obligatorios. La nota ponderada de la asignatura se obtiene a partir de:
Nota de Laboratorio (NL): NL = (Promedio TE x 0.3) + (Promedio IS x 0.3) + (CP x 0,1) + (CL x 0,3)
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 :40
- Campus :CONCEPCION