Conceptos básicos de fisicoquímica

La fisicoquímica consiste en la aplicación de los métodos de la física a problemas químicos.
Se preocupa por describir los principios teóricos y los problemas cuantitativos.
Para estudiar fisicoquímica se pueden seguir dos métodos: el sistemático y el fenomenológico.

Los fenómenos más complejos se pueden interpretar basándose en las partículas elementales y en sus interacciones.

*Sistemático

Métodos para el estudio de la fisicoquímica

Se miden sus propiedades macroscópicas, como la presión, la temperatura y el volumen.

* Fenomenológico

La fisicoquímica abarca la estructura de la materia en equilibrio y los procesos de cambio químico. Sus temas principales son la termodinámica, la química cuántica y la cinética química.

Cinética química

Química cuánticaTermodinámica

Estudia las velocidades y mecanismos por los que se llevan a cabo estos procesos a medida que se acercan al equilibrio.

Describe de manera teórica el enlace a nivel molecular.

Estudia el punto en el que se encuentra el equilibrio químico y los cambios asociados a él.

POSTULADOS

1. Toda la materia está formada por diminutas partículas (moléculas).
2. Losdiferentes estados de agregación dependen de las interacciones moleculares y de la temperatura.
3. En un gas las partículas se mueven en forma rápida, continua, a la par y en la línea recta en todas direcciones.
4. Las partículas de un gas son extremadamente pequeñas comparadas con la distancia entre ellas
5. En un sistema gaseoso la fuerza gravitatoria y la fuerza de cohesión molecular sepueden considerar despreciables o sin efecto.
6. Los choques entre las moléculas de un gas o con las paredes del recipiente en el que se encuentra se consideran perfectamente elásticos, sin pérdida de energía.

ρ = densidad
ρr=ρsust.ρH2O (4°C)
ρ=mv ; gcm3 ;kgm3

Gases ρ=gl

1 l = 1 dm3
1 m l = 1 cm3

Gases Reales y ecuación de Van Der Walls
Un gas ideal es aquel que bajo cualquiersustancia cumple con las leyes de los gases.
Los gases reales cuando se encuentran a bajas temperaturas y altas presiones, su comportamiento se desvía del ideal.
Pi=nTRV
Pr=nTRV-nb-n2aV2
Diferentes para cada caso
Factores de corrección
a
b

Termodinámica

Forma de energía en transferencia, se manifiesta al atravesar las fronteras de un sistema.La termodinámica es la parte de la física en que se estudian las relaciones entre calor y las restantes formas de energía.

calor
Termodinámica trabajo

Calor movimiento

ΔQ=mCΔT
ΔW=PΔV

Por el núm. De fases
Homogéneo
Heterogéneo

Porción aislada del universo separada delresto por superficies (reales o imaginarias) llamadas fronteras
Por el tipo de proceso en su interior
Por la interacción con el medio
Abierto

Cerrado
T=K isotérmico
V=K isocórico
P=K isobórico
ΔV=0 odiabático
Aquel que intercambia masa y energía con el medio.

Aquel que solo intercambia energía
Sistema



H2OPunto Triple
Punto triple: es la temperatura en la que una sustancia se encuentra en sus 3 estados de agregación en equilibrio a determinada presión.
Punto crítico: es la temperatura arriba de la cual por más se presiones un gas jamás va a volverse líquido.
Punto de fusión: es la temperatura a la cual un sólido comienza a volverse líquido a la presión atmosférica de 1 atm.

EquilibrioTérmico
a c
b c a b
E.t. Se alcanza cuando el flujo de calor entre dos cuerpos se hace cero debido a que su ΔT=0

Ley Cero
Conservación de la energía.
Los cambios en la variación de la energía interna van a estar dados por su calor y trabajo
ΔU= ΔQ - ΔW
Primera Ley
TERMODINAMICA

Segunda Ley
Dispersión de la energía


Ausencia total de movimiento...