Fisicoquímica II - Universidad Tecnológica de Pereira

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
FACULTAD DE TECNOLOGÍA
ESCUELA DE QUÍMICA
QUÍMICA INDUSTRIAL
ASIGNATURA:
CODIGO:
CRÉDITOS ACADÉMICOS:
INTENSIDAD HORARIA:
FISICOQUIMICA II
QI623
3
T=4
P=0
TOTAL=4 HORAS
I-OBJETIVO GENERAL:
Entender y argumentar las diferentes bases teóricas de los fenómenos de transporte,
electroquímica y cinética química desde la matemática y los principios básicos de la fisicoquímica.
II-OBJETIVOS ESPECIFICOS
Entender la importancia del estudio de la química superficial en la industria
Aplicar las bases de la química superficial en la proposición de nuevas técnicas de adsorción
industriales.
Utilizar las pilas y su FEM para determinar constantes de equilibrio
Comprender los fenómenos de transporte como explicación de muchos fenómenos naturales
Interpretar las ecuaciones matemáticas en cinética química
Aplicar los conocimientos adquiridos en la comprensión de las curvas cinéticas
Desarrollar las ecuaciones matemáticas para distintas clases de reacciones
Comprender los métodos aproximados para determinar los mecanismos de reacción
Clasificar las distintas clases de catálisis
Diferenciar los distintos métodos experimentales para investigar en cinética química.
II-TEMAS:
UNIDAD UNO: QUIMICA DE SUPERFICIES.
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La interfase
Interfases curvas
Termodinámica de superficies
Adsorción de gases sobre sólidos
Películas superficiales en líquidos
Quimisorción y fisisorción
Isotermas de adsorción
Taller.
Se dedican diez (10) horas presenciales.
UNIDAD DOS: ELECTROQUÍMICA Y FENÓMENOS DE TRANSPORTE.
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Sistemas electroquímicos
Termodinámica de los procesos electroquímicos
Pilas galvánicas
Tipos de electrodos reversibles
Termodinámica de las pilas galvánicas
Potenciales normales de electrodos
Aplicaciones de la medida de FEM
Baterías
Teoría cinético-molecular de los gases
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Distribución de las velocidades moleculares en un gas ideal
La ley de distribución de Boltzmann
Conductividad térmica
Viscosidad
Difusión y sedimentación
Conductividad eléctrica
Conductividad eléctrica en las disoluciones electrolíticas
Número de trasporte
Taller
Se dedican diez y seis (16) horas presenciales.
UNIDAD TRES: CINÉTICA QUIMICA.
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Cinética de las reacciones
Medidas de las velocidades de reacción
Integración de las ecuaciones cinéticas
Determinación de las ecuaciones cinéticas
Ecuaciones cinéticas y constantes de equilibrio de reacciones elementales
Mecanismos de reacción
Aproximación de la etapa de la velocidad determinante
Aproximación del estado estacionario
Influencia de la temperatura en las constantes cinéticas
Relación entre constantes cinéticas y de equilibrio en reacciones complejas
Ecuaciones cinéticas en sistemas no ideales
Reacciones unimoleculares
Reacciones trimoleculares
Reacciones en cadena y polimerización de radicales libres
Reacciones rápidas
Reacciones en disoluciones líquidas
Taller.
Se dedican veinte (20) horas presenciales.
UNIDAD CUATRO: CATALISIS.
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Catálisis
Catálisis enzimática
Catálisis heterogénea
Catálisis homogénea
Se dedican ocho (8) horas presenciales.
UNIDAD CINCO: METODOS EXPERIMENTALES EN CINÉTICA QUÍMICA.
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Métodos clásicos
Métodos para el estudio de reacciones rápidas
Métodos de flujo. Fotólisis de destello
Método de relajación
Técnicas de detección
Se dedican diez (10) presenciales.
III-BIBLIOGRAFÍA.
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GILBERT W. CASTELLAN, Fisicoquímica. México: Editorial Addison- Wesley Iberoamericana,
1998, 1-50; 107-116.
J.M SMITH; H.C. VAN NESS; M.M. ABBOT, INTRODUCCION A LA TERMODINAMICA EN
INGENIERIA QUIMICA. VI EDICIÒN MEXICO: MC GRAW-HILL.
P.W ATKINS, FISICOQUIMICA, VERSION EN ESPAÑOL. Mexico:
Editorial Addison- Wesley Iberoamericana, 1987.
KEITH J. LAIDLER; MEISER JOHN H, FISICOQUIMICA, PRIMERA EDICIÒN EN ESPAÑOL,
MEXICO: EDITORIAL CECSA 1997.
LEVINE I, FISICOQUIMICA. Vol I y II., Cuarta Edición., Mac Graw-Hill
IV-EVALUACIÓN.
El curso se evalúa mediante tres exámenes parciales y un examen final. El valor de cada examen es del
25%.
V-METODOLOGÍA.
Los temas se desarrollarán mediante clases magistrales, en las cuales se explicarán y analizarán los
conceptos fundamentales de cada unidad. Una vez analizado cada tema, se resuelven ejercicios de cálculo
y analíticos para complementar el proceso de aprendizaje. Simultáneamente se resuelven dudas e
inquietudes del alumno. Además se realizarán consultas y exposiciones de literatura especializada para
incursionar en la investigación de esta rama de la química.
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Con lo anterior se pretende desarrollar en el alumno las competencias respecto al saber y
comprender del conocimiento teórico.
Con la solución de problemas tanto de cálculo como analíticos, se busca que el alumno desarrolle
competencias del tipo de análisis y de síntesis.
En solución de problemas en conjunto, se busca incentivar el trabajo en equipo y manejo de la
información.
También mediante esta metodología se incentiva la capacidad para resolver problemas.
Se busca que se desarrolle la comprensión y argumentación de la literatura especializada.