TERMODINAMICA DE SUPERFICIES - 540351
- Descripción :Esta asignatura esta orientada a establecer las relaciones termodinamicas fundamentales que describen las propiedades fisicas de fluidos en contacto con superficies. Esta asignatura esta dise?ada en tres secciones: electroquimica, sistemas interfaciales y cinetica de reacciones superficiales.
Esta asignatura contribuye a las siguientes competencias del perfil de egreso del Ingeniero Civil Quimico:
- Competencia 1: Solucionar problemas complejos de ingenieria, dentro del ambito de la ingenieria quimica, aplicando herramientas de matematica, ciencias y principios de la ingenieria.
- Competencia 2: Concebir, dise?ar, implementar y operar procesos industriales relevantes a la ingenieria quimica y afines, para la creacion de productos y soluciones, aunando ciencias, tecnologias, evaluacion economica y ambiental de los procesos de transformacion fisica, quimica y biologica de la materia y considerando criterios tecnicos, economicos, sociales, eticos y ambientales.
- Resultados aprendizaje esperados :Al completar en forma exitosa esta asignatura, los estudiantes seran capaces de:
R1. Resolver problemas de cinetica de reacciones electroquimicas.
R2. Explicar la termodinamica de interfaces solido-fluido y fluido-fluido.
R3. Explicar la cinetica de reacciones cataliticas heterogeneas
- Contenidos :1. Sistemas electroquimicos
1.1. Introduccion: Evolucion historica de los sistemas electroquimicos; clasificacion de sistemas electroquimicos, curvas de polarizacion; potenciales de celda; diagramas de celdas
1.2. Termodinamica de Celdas Galvanicas: Energia de Gibbs; potencial electroquimico; ecuacion de Nernst; potencial de electrodos; coeficientes de actividad; efecto de la temperatura y presion sobre el potencial de equilibrio; clases de celdas galvanicas; tipos de electrodos.
1.3. Cinetica de Reacciones Electroquimicas: Principios basicos; conservacion de carga; distribucion primaria de corriente; ecuacion de Bulter-Volmer; ecuacion de Tafel; influencia del transporte de masa en la cinetica electroquimica; mecanismo de reaccion; reacciones electroquimicas (serie y paralelo).
1.4. Transferencia de Masa y Distribucion de Corriente en Sistemas Electroquimicos: Determinacion de coeficientes de difusion en sistemas electroquimicos; distribucion secundaria de corriente; procesos de adsorcion; transferencia de masa en soluciones binarias; polarizacion de concentracion (distribucion terciaria de corriente); microelectrodos.
2. Sistemas interfaciales
2.1. Introduccion. Evolucion historica de los sistemas interfaciales; tipos de interfaces e interfaces.
2.2. Termodinamica de interfases fluidas. Capilaridad; propiedades interfaciales; Ecuacion de Young-Laplace; Teoria de Gibbs de sistemas inhomogeneos; Teoria de van der Waals para interfaces; distribucion de concentracion en la region interfacial; tension interfacial; Adsorcion; mojabilidad; concentracion micelar; Ecuacion de Fowkers; Surfactantes; metodos experimentales de tension interfacial.
2.3. Termodinamica de interfaces solido-fluidos. Interaccion solido-fluido, angulos de contacto; Ecuacion de Kelvin; Ecuacion de Fowkers; mojabilidad; Isotermas de adsorcion en superficies uniformes (Langmuir) y no uniformes (Freundlich y Temkin). Modelo BET.
3. Cinetica de reacciones superficiales.
3.1. Introduccion. Definiciones - Metodología :Se realizan clases presenciales, con ayudas visuales y computacionales, en las que se presenta el contenido a discutir, su desarrollo teorico y su aplicacion practica. Las clases estan dise?adas para que en cada seccion se discuta un tema particular completo (teoria y aplicacion). En algunas de las clases se realizaran practicas demostrativas o se asistira al laboratorio
- Evaluación :En esta asignatura se obtendran al menos 3 calificaciones de acuerdo a la normativa vigente. Las ponderaciones y procedimientos se detallan en el syllabus de asignatura. Estos evaluaran los aprendizajes de la asignatura a traves de procedimientos de evaluacion que cautelen la coherencia entre los resultados de aprendizaje y la metodologia de ense?anza.
- Facultad :INGENIERIA
- Departamento :INGENIERIA QUIMICA
- Creditos :4
- Cupos :35
- Campus :CONCEPCION