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. Principios de fotoquímica, fluorescencia y fosforescencia.
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.
Fotoquímica. Principios de Fotoquímica. Estados electrónicos, excitación y procesos de des-excitación. Diagrama de Jablonski. Fluorescencia y fosforescencia. Rendimiento cuántico. Quimioluminiscencia.
Fotoquímica. Principios de Fotoquímica. Estados electrónicos, excitación y procesos de des-excitación. Diagrama de Jablonski. Fluorescencia y fosforescencia. Rendimiento cuántico. Quimioluminiscencia.
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.