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• Jos Gutierrez

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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA SILABUS DE FISICOQUMICA II 1. INFORMACION GENERAL 1.1. 1.2. 1.3. 1.4.

Facultad Régimen Horas Año de estudios

: Ingeniería : Semestral I Ciclo : 05 horas (Teoría 03 Horas, Practica 02 horas) : Tercero

1.5. Profesor

: MSc. Ing. José Alberto Cueva Vargas

2. DESCRIPCION (SUMILLA) Asignatura del área de Formación Tecnológica Profesional, de carácter teórico-práctico, proporciona conocimientos para la termodinámica del equilibrio. Su contenido comprende: Equilibrio de fases. Soluciones electrolíticas y no electrolíticas. Leyes electroquímicas. Fenómenos de superficie. 3. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA Al finalizar el desarrollo del curso, el estudio estará en condiciones de:  Aplicar los principios del equilibrio a la descripción de los sistemas materiales, interpretar sistemas de soluciones no iónicas ideales y reales.  Relacionar las diversas interacciones y naturaleza de los sistemas de soluciones reales, formular explicaciones razonables sobre los fenómenos de interfase. 4. METODOLOGIA El cumplimiento de los objetivos formulados y el desarrollo de los contenidos se harán a través de: 4.1. Desarrollo teórico que se realizara en clases magistrales, empleando el método analítico para las demostraciones 4.2. Las prácticas de laboratorio que son demostraciones experimentales cuyo carácter esencial es la cuantificación e interpretación de los fenómenos fisicoquímicos. 5. SISTEMA DE EVALUACIÓN Dos exámenes parciales (EP) Promedio de trabajos encargados- Resolución de problemas (TE) Promedio de Notas de laboratorio (PL) Nota final = EP1 (0.35) + EP2 (0.35) + PL (0.20) + TE (0.10) La nota aprobatoria será de 10.5 6. CONTENIDOS CAPITULO I

EQUILIBRIO DE FASES

Objetivos Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de:  Analizar y relacionar las funciones termodinámicas asignándole su significación física correspondiente, al aplicarlas al estudio del equilibrio de sistemas materiales.



Formular expresiones para el tratamiento de equilibrios físicos y equilibrio químico, aplicar la regla de fases a efecto de describir los sistemas

Temas Regla de fases: número de componentes. Sistemas de un componente. Aplicación de la ecuación de Clausius Clapeyron. Interpretación y descripción del diagrama de fases, modelo tridimensional y proyecciones. Diagramas de fases de dos componentes: equilibrio liquido vapor con dos componentes. Disolución ideal a presión y temperaturas fijas. Disoluciones no ideales. Equilibrio liquido – líquido de dos componentes. Equilibrio sólido-liquido con dos componentes. Estructura de los diagramas de fases. Solubilidad. Sistemas de tres componentes: equilibrio líquido-líquido, solubilidad de fases. Tiempo: 05 semanas Avance: 30 % CAPITULO II

SOLUCIONES IDEALES

Objetivos Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de: Diferenciar los factores que determinan que un sistema sea ideal, aplicar la ley de Raoult a sistemas con soluto no volátil. Experimentar y demostrar las propiedades coligativas, aplicar la ley de Henry, aplicar la regla de fases y analizar sistemas binarios con componentes volátiles. Temas Magnitudes molares parciales, ecuación de Gibbs-Duhem. Propiedades de las disoluciones ideales. Sistemas de solvente volátil y de soluto no volátil. Ley de Raoult. Potencial químico de soluciones ideales y propiedades coligativas. Solubilidad de gases en líquidos, ley de Henry. Aplicaciones Tiempo: 03 semanas. Avance: 18 % Avance acumulado: 48 % PRIMER EXAMEN CAPITULO III

SOLUCIONES NO IDEALES

Objetivos Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de especificar y diferenciar los factores que contribuyen al apartamiento de la idealidad de las soluciones reales. Realizar cálculos sobre fuerza iónica, actividad, coeficientes de actividad y coeficientes de actividad iónica media. Explicar las propiedades termodinámicas de soluciones de electrolitos. Temas Actividad y coeficiente de actividad. Equilibrio químico en disoluciones de no electrolíticos. Actividades en soluciones electrolíticas. Teoría de Debye-Huckel. Equilibrio en soluciones iónicas. Conducción electrónica. Leyes de Faraday. Números de transferencia. Conductancia electrolítica. Actividad y coeficientes de actividad en electrolitos fuertes. Ionización de ácidos débiles. pH. Hidrólisis. Producto de solubilidad. Sistemas no acuosos. Propiedades de disolventes. Tiempo: 03 semanas Avance: 18 % Avance acumulado: 56 % CAPITULO IV

SISTEMAS ELECTROQUÍMICOS

Objetivos Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de: Aplicar las leyes de Faraday en procesos de transferencia electrolítica, experimentar con celdas electroquímicas y electrolisis Temas Sistema electroquímico. Potencial eléctrico en diferentes fases. Termodinámica de los sistemas electroquímicos. Celdas electroquímicas, celdas reversibles e irreversibles, diagrama de celdas. La fem de una pila y la dirección de la reacción espontánea. Reacción de celdas y convenios.

Potenciales de electrodo, electrodo de referencia. Ecuación de Nernst. Tipos de electrodo. Constante de equilibrio. Celda de concentración, baterías Tiempo: 03 semanas Avance: 18 % Avance acumulado: 74 % CAPITULO V

FENÓMENOS DE SUPERFICIE

Objetivos Al finalizar la unidad el estudiante estará en condiciones de: Diferenciar y analizar las diferentes interacciones de las sustancias sobre las superficies e interfases. Realizar mediciones para caracterizar los efectos de los fenómenos superficiales y de interfase y formular alternativas de aplicaciones: a separaciones, corrosión, flotación, etc. Temas Fenómenos de superficie: interfases liquido-gas, tensión superficial, capilaridad y medida. Interfase liquido – líquido: termodinámica, cohesión y adhesión, películas superficiales insolubles. Interfase liquido – sólido: adsorción e isotermas de adsorción. Interfase solido – gas. Aplicaciones: adsorción, corrosión y flotación. Tiempo: 03 semanas Avance: 16 % Avance acumulado: 100 % SEGUNDO EXAMEN PRACTICAS DE LABORATORIO 1. Determinación de la densidad de sustancias 2. Determinación de la viscosidad de sustancias 3. Estado Gaseoso-Isotermas, Isocoras, Isobaras 4. Destilación fraccionada 5. Solubilidad limitada de fases 6. Equilibrio de fases líquido-vapor en sistemas líquidos binarios 7. Equilibrio de un sistema líquido de tres componentes 8. Equilibrio de fases: sólido-líquido 9. Propiedades coligativas 10. Los tensoactivos y su comportamiento en la interfase sólido-líquido 11. Electroquímica 7. BIBLIOGRAFÍA 7.1. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA CASTELLAN Gilbert. W. (1988). Fisicoquímica. Pearson. México LEVINE I. N. (2004). Fisicoquímica I y II. Mc Graw-Hill. Madrid MAMANI LOPEZ E.P. (2003). Problemas Resueltos De Fisicoquímica II. Edición Tacna. Perú, ARENAS B. Henry, Problemas Resueltos De Fisicoquímica I Editorial San Marcos. Lima 7.2. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA LOGAN, S.R. (1996). Fundamentos De Cinética Química. Addison Wesley. México ATKINS, P. (1999). Química Física. Omega. México CHANG, R. (2000). Fisicoquímica. McGrawHill. México MARON, S. H. (1970). Fundamentos De Fisicoquímica. Limusa. México

MSc. Ing. José Alberto Cueva Vargas