fisicoquimica

MANUAL DE EJERCICIOS
FISICOQUIMICA
QUI 030
QUI032

COMPILADO POR
Dr. Andrés Olea
Dr. Raúl Barraza
Dr. Juan C. Santos
Dra. Nancy Pizarro
Dra. Irma Fuentes

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La fisicoquímica es una rama de la química que integra la química, física y las
matemáticas. Dada la complejidad de los tópicos que se desarrollan durante el
semestre, es necesario el estudio clase a clase de las materiasexpuestas por el
profesor, y la realización de ejercicios teóricos. Por esto, los profesores de
fisicoquímica han desarrollado este manual con el objetivo de entregar a los
estudiantes una gama de ejercicios básicos que deben desarrollar durante este
curso, para aprobar el ramo con éxito.
Tópicos Generales de Fisicoquímica
Las guías de ejercicios desarrollarán los siguientes contenidos:
1.Manejo de ejercicios aplicando reglas de Cálculo Integral y Conceptos
Básicos
2. Primera ley de la Termodinámica.
Concepto de trabajo P-V
3. Segunda Ley de la Termodinámica.
Concepto de Entropia. Cálculos de Cp
4. Equilibrio material.
Funciones auxiliares H, G, A.
Manejo de conceptos de espontaneidad, equilibrio.
5. Funciones termodinámicas normales de reacción.
Aplicaciones con enfoquebiológico
6. Equilibrio químico y fases.
Potenciales químicos en diferentes tipos de sistemas
7. Equilibrio de fases en sistemas de un componente.
8. Cinética Química
Teorías de las velocidades de reacción
Integración de las ecuaciones cinéticas
Determinación de las ecuaciones cinéticas. Mecanismos de reacción.
Influencia de la temperatura en las constantes cinéticas. Aplicaciones asistemas simples.

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GUIA DE EJERCICIOS # 1
DEFINICIONES TERMODINAMICAS
1. Diga cuales de los siguientes sistemas son: cerrados o abiertos y aislados o no
aislados:
a) Un sistema encerrado entre paredes rígidas, impermeables y térmicamente
conductoras.
b) El cuerpo Humano.
c) El planeta Tierra.
2. Prediga si es verdadera o falsa las siguientes afirmaciones:
a)
b)
c)
d)

Un sistemacerrado no puede interaccionar con sus alrededores
La densidad es una propiedad intensiva
Un sistema homogéneo debe ser una sustancia pura
Un sistema que contiene una única sustancia debe ser homogéneo.

3. Enumere a lo menos 10 propiedades que puedan ser usadas como variables
de estado y clasifíquelas en extensivas e intensivas.
4. Se define una escala centígrada de temperaturas según lasiguiente expresión:

t

=

V − V0
x100
V100 − V0

Donde Vo y V100 son los volúmenes de un gas medidos a la temperatura de
fusión y a la de vaporización del agua respectivamente. El valor de la presión
se mantiene constante y se supone que existe una relación lineal entre la
temperatura y el volumen de gas. De acuerdo a esto, Encuentre los valores
del cero absoluto para los siguientescasos:
a) A 1 atm de presión, el volumen del gas N2 es de 22,401L a 0° y 30,627L a
C
100 °
C
b) A 0.1 atm de presión, el volumen molar del N2 es 224,13L a 0° y 306,20La
C
100 °
C.
c) Si los resultados de a) y b) son extrapolados a presión cero, ¿Qué se
obtiene para el cero absoluto?
5. La altura de la columna de mercurio en cierto termómetro de vidrio es de 5.00
cm cuando el termómetroestá en contacto con agua en su punto triple. Si la
altura de la columna de mercurio es la propiedad termométrica y Θ es la
temperatura empírica determinada con este termómetro, con estos datos:
a) Calcular la temperatura empírica medida cuando la altura es 6.00 cm.
b) Calcular la altura en el punto del vapor de agua.
c) Si X puede medirse con una precisión de 0.01cm prediga si se puedeutilizar
este termómetro para distinguir entre el punto del hielo y el punto triple.
6. En un gráfico de V en función de T dibujar y señalizar las líneas que indican los
siguientes procesos a partir del mismo estado inicial To y Vo :
a) Una expansión isotérmica,
b) Una compresión isotérmica

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c) Un incremento de temperatura a volumen constante (isócoro).
7. Dar un ejemplo de :
a)
b)
c)...