UNIVERSIDAD NACIONAL DE CRDOBA
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS F. Y N.
REPBLICA ARGENTINA
Hoja 1 de: 5 . Programa de:
QUMICA - FSICA Cdigo:
Carrera: Ingeniera Qumica Plan: 2004 V05 Puntos: 6
Escuela: Ingeniera Qumica Carga horario: 144 Hs. Semanales: 9
Departamento: Qumica Industrial y Aplicada
Cuatrimestre/Ao:5 / 3ero.
Obligatoria
Objetivos:
- Comprender la principios fundamentales de la Qumica - Fsica.
- Aplicar los conceptos de la Qumica Fsica y establecer el nexo entre sus contenidos y el de las
asignaturas que se basan en la misma.
Capacitar a los alumnos en la aplicacin de los recursos tericos-prcticos para abordar la resolucin de ejercicios y situaciones problemticas.
- Tomar conciencia de la importancia y del papel de la energa en las transformaciones en las actuales circunstancias.
- Desarrollar aptitudes para montar, calibrar, etc. instrumentos utilizados en mediciones experimentales.
Programa Sinttico (ttulos del analtico):
Energas libres, espontaneidad y equilibrio-Equilibrio material: de fases y qumico. Soluciones no electrolticas Soluciones electrolticas. Electroqumica. Procesos irreversible en solucin. Conductancia de las soluciones electrolticas Termodinmica estadstica. - Cintica qumica de las reacciones homogneas y heterogneas Fenmenos de superficie.
Programa analtico de foja 2 a foja: 4
Programa combinado de exmen (si corresponde) de foja: a foja:
Bibliografa de foja: 5 a foja: 5
Correlativas obligatorias: Termodinmica Qumica.
Correlativas aconsejadas:
Rige:
Aprobado HCD:Res:
Fecha:
Modificado/Anulado/Subst. HCD:Res:
Fecha
El Secretario Acadmico de la Facultad de Ciencias Exactas, Fsicas y Naturales de la U.N.C certifica que el programa est aprobado por el (los) nmero(s) y fecha(s) que anteceden.
Crdoba, / / .
Carece de validez sin la certificacin de la Secretara Acadmica.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CRDOBA
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, FISICAS Y NATURALES
DEPARTAMENTO DE QUMICA INDUSTRIAL Y APLICADA
CARRERA INGENIERA QUMICA
PROGRAMA ANALTICO PLAN 2004
Asignatura: QUMICA FSICA
Carga Horaria Total: 144 horas.
Carcter: Obligatoria.
Programa de contenidos tericos
Carga horaria: 56 horas.
Unidad 1
Energas libres, espontaneidad v equilibrio
Las energas libres de Helmholtz y Gibbs. Clculo de cambios en sistemas y reacciones
qumicas. Ecuacin de Gibbs-Helmholtz. Criterios de espontaneidad y equilibrio. Energas
libres standard de reaccin. El potencial qumico: propiedades, relaciones y clculo.
Conceptos de actividad y fugacidad.
Unidad 2
Equilibrio de fases
La regla de las fases. Sistemas de un componente. Diagramas de fases de sistemas binarios.
Sistemas binarios que incluyen vapor. Sistemas binarios condensados. Anlisis trmico:
determinacin e interpretacin. Diagrama de fases de sistemas ternarios. Equilibrio ternario
lquido lquido. Equilibrio slido lquido. Determinacin e interpretacin. Aplicaciones de
los diagramas de fases.
Unidad 3
Equilibrio qumico
La isoterma de reaccin. La constante de equilibrio en las reacciones qumicas. Propiedades
de las constantes de equilibrio. Constantes de equilibrio qumico verdaderas y aparentes.
Constantes de equilibrio qumico en sistemas heterogneos. Efecto de la presin sobre el
equilibrio qumico. Variacin de la constante de equilibrio con la temperatura. Prediccin de
la direccin del cambio qumico.
Unidad 4
Soluciones no electrolticas
Propiedades termodinmicas de las soluciones. Ecuacin de Duhem-Margules. Equilibrio
entre una solucin y su vapor. Soluciones ideales. Ley de Raoult. Diagramas de destilacin de
soluciones binarias. Ley de Henry. Apartamientos a las soluciones ideales. Propiedades
coligativas de las soluciones: descenso de la presin de vapor, ascenso ebulloscpico,
descenso crioscpico y presin osmtica: ecuacin de Van't Hoff.
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Unidad 5
Soluciones electrolticas
Propiedades coligativas de las soluciones electrolticas.Actividades y coeficientes de actividad
en soluciones electrolticas. El principio de la fuerza inica. Teora de Debye y Hckel.
Comprobacin de la ley lmite de Debye y Hckel. Aplicaciones: determinacin de la
constante de disociacin
verdadera de un electrolito dbil. Clculo de la solubilidad mediante la ecuacin de Debye-
Hckel.
Unidad 6
Electroqumica
Celdas electroqumicas. Tipos de electrodo. Potenciales de electrodo: determinacin.
Termodinmica de las pilas. Ecuacin de Nemst. Pilas qumicas sin transpone de masa:
determinacin de actividades. Pilas quimicas con transpone de masa: aplicacin en la
determinacin de un titulacin potenciomtrica. Pilas de concentracin: aplicaciones. El
potencial de unin lquida. Celdas de combustin. Micropilas. Polarizacin: tipos.
Sobrepotenciales: mediciones. Curvas de polarizacin. Aplicaciones: determinacin de
solubilidades por medicin de la fuerza electromotriz. Corrosin.
Unidad 7
Conductancia de las soluciones electrolticas
Conduccin electroltica. Medicin de conductancias. Conductancia molar y equivalente.
Variacin de la conductancia. Ecuacin de Kolrausch. Ley de migracin independiente de los
iones. Conductancias inicas equivalentes. Teora de la atraccin interinica de la
conductancia: ecuacin de Onsager. Nmeros de transpone. Mtodos de determinacin.
Velocidad de migracin de los iones: relaciones con los nmeros de transporte y
conductancias inicas equivalentes. Aplicaciones.
Unidad 8
Fenmenos de superficie
Adsorcin. Tipos de adsorcin. Isotermas de adsorcin: mtodos de determinacin
experimental. Isoterma de Freundlich. Isoterma de Langmuir. Isoterma de B.E.T.
Determinacin de la superficie especfica de un slido. Coloides. El fenmeno de adsorcin
en los coloides.
Unidad 9
Termdinmica Estadstica
La distribucin de Maxwell de velocidades moleculares y energas traslacionales. La funcin
de particin molecular. Funcin de particin cannica. Determinacin de cantidades
termodinmicas partir de las funciones de particin. Funciones de la energa interna, de la
entalpa y de la energa de Gibbs. El clculo de la constante de equilibrio a partir de las
funciones de particin. El conjunto cannico.
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Unidad 10
Cintica Qumica
Ecuaciones empricas de velocidad. Anlisis de los datos cinticos. Influencia de la
temperatura en las velocidades de reaccin: teoras. Reacciones en solucin. Mecanismo de
una reaccin. Reacciones heterogneas. Catlisis. Reacciones fotoqumicas.
Fotosensibilizacin. Reacciones de radiacin qumica.
Programa de Trabajos Prcticos
Trabajos experimentales de laboratorio
Carga horaria: 48 horas.
1. Determinacin del valor de la constante de equilibrio qumico de una reaccin. 2. Determinacin de un diagrama de fases binario por el mtodo de las curvas de
enfriamiento.
3. Determinacin de un diagrama de fases ternario por el mtodo de enturbiamiento. 4. Determinacin de la masa molecular relativa de una sustancia por medio del descenso
crioscpico.
Determinacin de la masa molecular relativa de una sustancia por medio del Ascenso
5. ebulloscpico. 6. Equilibrio lquido vapor. Mezclas azeotrpicas. 7. Construccin de pilas, mediciones de la FEM. Determinacin de las propiedades
termodinmicas de la pila.
8. Determinacin de la constante de una celda de conductividad. Determinacin de conductancias y de conductancia molar de una solucin. Variacin con la temperatura.
9. Determinacin de la isoterma de adsorcin de un colorante sobre carbn activado por espectrofotometra visible.
10. Determinacin experimental de la ley velocidad de una reaccin. Determinacin de la energa de activacin de la reaccin no catalizada y catalizada.
Seminarios sobre problemas
Carga horaria: 40 horas.
Sobre cada unidad del programa se realizarn resolucin de situaciones problemticas
planteadas por la ctedra en la gua de Trabajos Prcticos.
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Bibliografa
Adams: Problemas de Fisicoqumica. Revert. 1984.
Atkins: Fisicoqumica. Fondo Educativo Interamericano. 1991.
Avery y Shaw. Clculos bsicos en Qumica fsica. Tomo I , II y III. Revert. 1981.
Castellan: Fisicoqumica. Fondo Educativo Interamericano. 1999.
Crockford y Novell: Manual de laboratorio de Qumica Fsica. Alambra. 1970.
Daniels, Williams, Bender y otros. Fisicoqumica experimental. Mc Graw Hill. 1972.
Gua de Trabajos Prcticos. Situaciones Problemticas. Trabajos experimentales de
laboratorio. Elaborada por la ctedra. 2004.
Laidler y Meiser: Fisicoqumica. CECSA. 2000.
Laidler: Cintica de reacciones. Tomos I y II. Alambra. 1970
Levenspiel. Chemical Reaction Engineering. Amazon. 1998.
Levine: Fisicoqumica. Tomos I y II. Mc Graw Hill. 1996.
Levitt. Qumica fsica prctica de Findlay. Revert. 1994.
Metz: Problemas de Fisicoqumica. Mc Graw Hill. 1984.
Moore: Fisicoqumica. URMO. 1978.
Palmer: Qumica Fsica experimental. EUDEBA. 1966.
Posadas: Introduccin a la electroqumica. OEA. 1980.
Rose. Experimentos de Qumica Fsica Superior. Acribia.1976.
Shoemaker, Garland y Nibler: Experiments in Physical Chemistry. Mc Graw Hill.2003.
