Fisicoquimica Semana 1

Páginas: 5 (1078 palabras) Publicado: 24 de enero de 2016
FISICOQUÍMICA GENERAL
En Química Cuántica se trata la Energía de los niveles
moleculares. Se halla en un sistema microscópico.
En

la Termodinámica (TD), se trabaja
macroscópicos, en procesos de gran escala.

con

sistemas

OBJETIVOS:
-Se analizará el concepto de trabajo (W), cómo se mide en
diferentes procesos.
- Se estudiará el concepto del calor (Q), su relación con el W.
- Se encontrará larelación del Q, W con la energía interna U.
-El análisis debe presentar la formulación del principio de
conservación de la energía, I Ley de la TD.
-Finalmente se verá cómo se aplica esta ley a los cambios en las
Rxs. Qcas.
La QUÍMICA-FISICA estudia los principios que gobiernan las
propiedades y el comportamiento de los sistemas químicos.
Sistema Químico:
-Microscópico: Molécula.

-Macroscópico:estudia la materia en gran escala  Termodinámica.
Termodinámica  Mecanica estadística  Química Quántica

CINÉTICA
 Química Cuántica: Aplicación de la Mecanica Cuántica a la
Estructura Atómica, los Enlaces Moleculares y Espectroscopía.
 Mecanica Estadística: Justifica las leyes de la termodinámica y
permite calcular propiedades Macroscopicas a partir de
propiedades Moleculares.
 Cinética:Estudia la velocidad de cambio en reacciones
químicas, difusión etc..
 Termodinámica: Estudia interrelaciones entre sistemas. Sus leyes son
aplicables a todos los fenómenos naturales. El tiempo no es variable,
Estado Inicial y Final.
Oswald, Van’t Of. (1887) Primera Revista. FISICOQUIMICA

Concepto de Trabajo:
En mecánica la aplicación de una fuerza F, sobre un cuerpo
con una masa m: δW= F dr.

Enel campo gravitacional F= mg, (g= 9.80 m s-2).
11,

- Cuál es el W realizado cuando una masa de 1Kg se levanta
a una distancia de 1 m? En TD los cuerpos masivos de la
mecánica se transforman en sistemas
Sistemas que pueden ser sólidos, líquidos o gases con
fronteras definidas.
Se aplica el mismo concepto del trabajo, pero ahora se dice
que “la Fuerza hace un trabajo sobre el sistema”.
CONCEPTOSBÁSICOS: W, Q, U.
Energía: Se mide en términos de su habilidad para realizar un trabajo
o para transferir calor
Energía interna: U,
En un sistema gaseoso por ejemplo el hidrógeno H2,
PEtotal = PEelectron-electron + PEnucleus-nucleus + PEnucleus-electron

La energía potencial PE, depende en un tiempo dado de la posición
de los electrones y los núcleos de la molécula.
Como es un sistema en movimientodependerá su energía de
KEtotal = KEtrans + KEvib + KErot
Y la energía total de la molécula (que es la energía interna U) será la
suma de las energías potenciales y cinéticas del sistema
U = KEtotal + PEtotal

(7)

Qué consecuencias tiene sobre un sistema de muchas moléculas por
ejemplo n (número de moles)...

Gases
PV= nRT
PV/RT= 1, V=volumen por mol
Si PV/RT= Z, es el coef. de compresibilidad.Gases Reales
Z= PV/RT= 1 + B/V + C/V2 + Ec. del Virial

an 2
(P 
)(V  nb)  nRT , Modelo de van der Waals, 1873
V

En el análisis del trabajo W:

F

W

W = F dr; si la fuerza y la dirección son constantes.

r1

W=



r2

Fdr = F(r2-r1)

Por convención internacional: Todo trabajo realizado sobre el sistema es
positivo.

W con cambio de volumen
Sistema: Gas, Pistón. En condiciones de equilibrio,Pext= Pint

Pext= F/A.
En la compresión del gas, se realiza W sobre el gas.
δW= F dr= -∫ Pext dVEjercicio: Cuál es el W sobre un gas cuando 15 m3 se comprimen hasta
5m3 bajo una presión const. de 1 bar?

Trayectoria en equilibrio-Procesos Reversibles
En lenguaje fisicoquímico, Cambio ≠ Proceso
Si un sistema cambia de un estado A a un estado B, se somete a un
Cambio A→ B. El cambio de la funciónde estado será: F= FB- FA
(estado final- estado inicial). La trayectoria que nos lleva de A →B se
llama proceso, es la sucesión exacta de los estados del sistema.
CAMBIO: Es la especificación del estado inicial y final.

Termodinamica del Equilibrio:
Cualquier trayectoria particular de A  B: Proceso de Cambio: Es la
especificación del estado inicial y final cuando se mantiene el equilibrio...
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