¿Qué estudia la Fisicoquímica? La aplicación de los principios fundamentales de la Física para explicar las propiedades y comportamientos de los sistemas.

Presentación del tema: "¿Qué estudia la Fisicoquímica? La aplicación de los principios fundamentales de la Física para explicar las propiedades y comportamientos de los sistemas."— Transcripción de la presentación:

1 ¿Qué estudia la Fisicoquímica? La aplicación de los principios fundamentales de la Física para explicar las propiedades y comportamientos de los sistemas químicos. Dra. Olga S. Herrera

2 Comprender los procesos químicos con el fin de poder predecirlos y controlarlos. ¿Cuál es su objetivo? Dra. Olga S. Herrera

3 Sistema termodinámico SISTEMA ALREDEDORES ¿Qué variables lo caracterizan? ¿Cómo describimos un sistema? ¿Qué es una ecuación de estado? Dra. Olga S. Herrera

4 El gas ideal Ley de Boyle P V = constante, con n y T constantes Dra. Olga S. Herrera

5 Ley de Charles V = constante x T con n y P constantes con n y V constantes P = constante x T Las leyes de Boyle y Charles son ejemplos de leyes límite, en este caso cuando P  0. Dra. Olga S. Herrera

6 Ecuación del gas ideal P V = n R T Ley de efusión de Graham ¿Bajo qué condiciones es válida la ecuación de estado de un gas ideal? Principio de Avogadro con P y T constante V = constante x n Dra. Olga S. Herrera

7 Ley de DaltonLey de Amagat Mezclas de gases Gases ideales No debe existir reacción Condiciones Determinación de peso molecular (  /P) P Dra. Olga S. Herrera

8 El modelo cinético de los gases. El gas tiene moléculas de masa m en movimiento al azar. El tamaño de las moléculas es despreciable (sus diámetros son mucho menores que el promedio de la distancia recorrida entre colisiones). Las moléculas interactúan sólo en forma breve e infrecuente, en colisiones elásticas. Dra. Olga S. Herrera

9 Gases reales ¿cuándo son importantes? Interacciones moleculares Fuerzas repulsivas Fuerzas atractivas Dra. Olga S. Herrera

10 Ecuación de estado de Redlich-Kwong Ecuación de estado de Van der Waals Dra. Olga S. Herrera

11 ¿Cuál es el rango de validez de la ecuación de Van der Waals? La isoterma exhibe un punto de inflexión Características de la ecuación de Van der Waals Dra. Olga S. Herrera

12 Ecuación del virial Dra. Olga S. Herrera

13 Factor de compresibilidad Las desviaciones de Z del valor 1 constituyen una medida de la desviación del comportamiento ideal. Variación del factor de compresibilidad con la presión para distintos gases a 0ºC. ¿Cómo de grande es el error cuando se usa la ecuación de estado de un gas ideal? Dra. Olga S. Herrera

14 Z depende para cada gas de las condiciones. Para el gas de Van der Waals (con aproximaciones) T B = temperatura de Boyle Dra. Olga S. Herrera

15 Principio de los estados correspondientes. Diferencias entre gases Volumen molecular Profundidad del potencial atractivo. ¿con qué parámetros críticos podrían estar relacionadas estas características? Ley de los estados correspondientes Si dos gases tienen los mismos valores de P R, V R y T R están en estados correspondientes. ¿cuál es la suposición implícita de esta ley? Dra. Olga S. Herrera

16 ¿Cómo se puede generalizar este resultado para aplicarlo a un gas? ¿en qué condiciones el comportamiento de los gases está más influenciado por interacciones atractivas o repulsivas? Dra. Olga S. Herrera

17 Bibliografía -QUÍMICA FÍSICA, P. Atkins, J. de Paula. Editorial Médica Panamericana (2008) -PHYSICAL CHEMISTRY, Atkins, De Paula. Oxford University Press. Ninth Edition.(2010) - FISICOQUÍMICA, Keith J. Laidler, John H. Meiser. CECSA. (2005) -QUÍMICA FÍSICA, Thomas Engel, Philip Reid. Pearson Educación S.A. (2006) -FISICOQUİMICA PARA LAS CIENCIAS QUİMICAS Y BIOLÓGICAS. Raymond Chang. Mc. Graw Hill Interamericana. (2008) -FISICOQUIMICA, Gilbert Castellan. Segunda Edición. Addison- Wesley Iberoamericana S.A. (1.990) Dra. Olga S. Herrera