Prologo

PROLOGO


Este libro de fisicoquímica es la primera parte de un texto de nivel universitario que tratará los temas siguientes:

1. Leyes de los gases, teoría cinética y Termodinámica fundamental.
2. Principios de estructura atómica y molecular de la materia.
3. Los sistemas fisicoquímicos.

A pesar de su apariencia, el texto es elemental. Para su estudio se requiere habercursado solamente Química General, Física General y un curso de Cálculo. El libro completo tendrá un poco más del material desarrollado en un programa de dos semestres, en facultades de Química e Ingeniería Química.

El contenido de la Fisicoquímica ha evolucionado mucho en los últimos años, como consecuencia de los progresos en los campos de la estructura atómica y molecular. La teoría atómica ymolecular no solamente se ha incorporado al material básico de la Fisicoquímica, sino que muchas de las leyes clásicas han recibido el impacto de los nuevos conceptos. Las leyes de la Termodinámica, por ejemplo, formuladas en el siglo XIX y al inicio del presente están adquiriendo un significado molecular, gracias a que hoy se sabe cuales son las principales formas de la energía de la moléculas:trasnacional, rotacional, vibracional, electrónica, y se puede pensar con claridad, en la forma cómo estas energías determinan en los microsistemas las propiedades que podemos medir y usar en la vida diaria.

Esta nueva concepción de la Fisicoquímica debe, sin embargo, tratarse con cuidado y honestidad. Mi experiencia de muchos años como profesor de esta materia, ( única cosa que puedo aportaral libro ( me ha enseñado que es muy peligroso crearle al estudiante expectativas que no se le pueden cumplir. Es verdad que la Química Cuántica ha hecho grandes progresos en la interpretación de muchos fenómenos. Pero también es cierto que los actuales métodos de cálculo, a pesar de las ayudas instrumentales, no permiten abrigar muchas esperanzas de que las energías de las moléculas complejasy de los átomos polielectrónicos, puedan conocerse hasta el punto de llegar a sustituir el trabajo termoquímico, cinético químico y termodinámico. Me explico: Algunos profesores y muchos autores de textos modernos, diseñan cursos de Fisicoquímica como si hoy fuera
posible, partiendo de las partículas elementales, llegar, por solos cálculos cuantomecánicos, a predecir las propiedadesmacroscópicas y las reactividades de las sustancias. Esta tendencia crea en los alumnos una gran ilusión, a la par que una gran pereza para hacer medidas fundamentales en el laboratorio: presión de vapor, tensión superficial, calores específicos, velocidad de reacción, constante de equilibrio, fuerzas electromotrices, etc. Piensan los estudiantes que porque han oído explicaciones y efectuado algunos cálculosaproximados de propiedades de moléculas sencillas, las prácticas de laboratorio han perdido su importancia. Esta noción es errada, es peligrosa y contraproducente a los fines de la ciencia y la técnica. El punto de equilibrio parece estar en una actitud alerta pero cautelosa. Ni pretender que las medidas experimentales, sin interpretación ni análisis, son la ciencia; ni esperar milagros de laúltima teoría que vuelas por el aire.

La estructura del texto no es completamente ortodoxa. El arreglo del material esta basado en la siguiente idea: Si yo estoy frente a un fenómeno físico o químico, y necesito interpretarlo, cuantificarlo y reducirlo a una ley, mi capacidad para emprender esta tarea depende de mi nivel científico, es decir, de mi bagaje de conocimientos de las leyes generalesde la naturaleza. Si, por ejemplo, conozco los principios de la teoría cinética de la materia; si me son familiares, en algún grado, los principios sobre energía, equilibrio, entropía, probabilidad de los estados naturales; y si, finalmente, conozco los fundamentos de la estructura atómica y molecular, y algo sobre las energías moleculares, estructura electrónica, etc, entonces es casi...