Programa


Contenidos Mínimos

Primer y segundo principio de la termodinámica. Aplicación del primer y segundo principio al estudio de los equilibrios físicos y químicos. Soluciones. Electroquímica de equilibrio. Cinética química y cinética enzimática.

Contenidos Desarrollados

Módulo I: Termodinámica
Generalidades. Sistema, alrededores, universo. Separación de un sistema de sus alrededores: tipos de paredes. Estado de un sistema. Transformaciones entre estados: funciones de estado y funciones del camino.
Primer principio. Energía interna, cambios de energía: calor y trabajo. Procesos. Entalpía. Propiedades extensivas e intensivas. Capacidad calorífica y calor específico. Ecuaciones de estado.
Segundo principio. Entropía. Criterios de reversibilidad y espontaneidad de un proceso. Equilibrio. Interpretación microscópica de la entropía. Energía libre de Gibbs. El segundo principio aplicado a casos especiales: uso de la energía de Gibbs como criterio de espontaneidad.
Tercer principio. Cálculo de entropías absolutas.

Módulo II: Equilibrio
Equilibrio químico. Energía libre de reacción. Energía libre estándar y constante de equilibrio. Potencial químico y actividad. Estados estándar. Relación entre actividad y concentración: coeficiente de actividad. Efecto de la temperatura sobre la energía libre y la constante de equilibrio.
Pilas. Potencial de electrodo. Potencial de una pila. Relación entre el potencial de pilas y las propiedades termodinámicas de la reacción electroquímica involucrada.
Equilibrios físicos. Regla de las fases. Sistemas de un componente: ecuación de Clausius Clapeyron. Soluciones: propiedades coligativas, ley de Raoult, ley de Henry y ley de Van´t Hoff. Termodinámica de las propiedades coligativas. Sistemas de varias fases: equilibrio y transferencia de una sustancia entre dos fases. Cambios de energía libre asociados a la transferencia entre fases. Transferencia entre fases eléctricamente cargadas: potencial electroquímico.

Módulo III: Cinética
Cinética química. Velocidad de reacción. Ley de velocidad y orden de reacción. Ley integrada de velocidad. Métodos de determinación del orden de reacción. Dependencia de la velocidad de reacción con la temperatura: ecuación de Arrhenius. Energía de activación de una reacción. Procesos elementales y mecanismos de reacción. Deducción de una ley de velocidad a partir del mecanismo: hipótesis de pre-equilibrio y del estado estacionario. Reaciones unimoleculares. Relación entre equilibrio y cinética. Teoría de colisiones. Teoría del estado de transición. Cinética enzimática. Efecto isotópico cinético. Reacciones unimoleculares. Reacciones en cadena.

Bibliografía:
" Fisicoquímica. G. Castellan. 2 Edición.
" Physical Chemistry. Principles and Applications in Biological Sciences. Tinoco, Third Edition.
" Fisicoquímica. P. Atkins.
" Physical Chemistry. I. Levine. Fourth edition.
" Fisicoquímica. Keith Laidler
" Physical Chemistry. 2nd edition. R. Alberty.

Régimen de Cursada


Régimen de Cursada

La cursada consiste en clases de teoría, con resolución de problemas, y clases de laboratorio.
Las únicas clases que son obligatorias son las de laboratorio. Habrá un clase de explicación de laboratorio, a cargo del instructor, la clase previa a la realización de la experiencia. Se tomará un parcialito justo antes de realizar el práctico. Se deberá entregar un informe de cada trabajo práctico, siguiendo los lineamientos dados por el instructor, y que deberá entregarse en un plazo no superior a los diez días desde la realización de la experiencia. Para aprobar los laboratorios es necesario: haber asistido a todos ellos, aprobar los informes correspondientes y haber aprobado todos los parcialitos. La no-aprobación de los informes de laboratorio o la entrega fuera de término hará que el alumno pase como “pendiente de aprobación” (siempre y cuando haya aprobado las evaluaciones correspondientes).

De las evaluaciones

Todas las evaluaciones serán teórico-practicas.
Habrá un examen parcial por cada módulo. Cada módulo se puede recuperar sólo una vez, en la fecha establecida en el cronograma. Los parciales se aprueban con 4 (cuatro) puntos sobre 10. Para aprobar la cursada, además de aprobar cada uno de los tres parciales, es necesario aprobar un exámen integrador que se tomará al final de la cursada. Los alumnos que aprueben los parciales con una nota igual o superior a 7 (siete) puntos en cada uno de ellos, quedan exceptuados de rendir el integrador (aunque pueden hacerlo voluntariamente para subir la nota final de la cursada). Por lo tanto, aquellos alumnos que no hayan obtenido al menos siete puntos en cada parcial están obligados a rendir el integrador. Habrá una única fecha para rendir el examen integrador dentro del cuatrimestre, y el mismo se aprueba con una nota de cuatro puntos. En caso de no presentarse o desaprobar dicho examen, podrán rendirlo nuevamente en el próximo cuatrimestre en una mesa conformada por dos profesores.


De la aprobación

Para aprobar el curso de Fisicoquímica es necesario:
Haber asistido a los tres trabajos prácticos de laboratorio, aprobado los parcialitos y haber aprobado los informes correspondientes.
Haber aprobado los tres exámenes parciales, en cualquiera de sus instancias.
Haber aprobado el examen final integrador (según lo indicado en la sección precedente).
La nota final de la materia, en caso de no dejar pendiente de aprobación el integrador, se obtiene de la siguiente manera:

Nota Final = (Nota integrador + Promedio Nota cursada) / 2

Redondeada de acuerdo al desempeño en los trabajos de laboratorio.

Conocimientos previos


Matemática
Funciones de una variable. Recta, funciones polinomiales, logarítmicas, exponenciales, trigonométricas.
Límite.
Derivada.
Diferencial. Interpretación gráfica.
Integral indefinida. Cálculo de integrales indefinidas. Técnicas de integración: sustitución, partes, fracciones simples.
Integral definida. Cálculo e interpretación geométrica.
Equaciones diferenciales ordinarias.
Funciones de varias variables: derivadas parciales. Diferenciales parciales y diferencial total.
Integrales de línea.


Física
Leyes de Newton.
Energía mecánica: concepto de energía cinética y potencial.
Conservación de la energía.
Electrostática: carga eléctrica, ley de Coulomb, trabajo y potencial eléctrico.
Electricidad: corriente, diferencia de potencial, resistencia. Ley de Ohm.
Unidades: longitud, superficie, volumen, masa, carga, fuerza, presión, trabajo, potencia.


Química
Elementos y compuestos. Sustancias puras y mezclas.
Átomos, iones y moléculas. Pesos atómicos absolutos, relativos. Mol.
Unidades concentración: molalidad, molaridad, % P/P, %P/V, fracción molar.
Estequeometría.
Enlace químico. Polaridad.
Soluciones. Solutos iónicos, no iónicos, grado de disociación.
Concepto de equilibrio químico. Resolución de problemas de equilibrio. Aplicaciones en la química analítica cuantitativa.

Otros
Tratamiento de datos experimentales.
Manejo de programas de graficación y tratamiento estadístico de datos experimentales.
Manejo de algún procesador de texto.