FISICOQUÍMICA

PREFACIO

Introducción

La fisicoquímica es el estudio de las bases físicas de la química. Solo por el estudio de los principios básicos se puede avanzar en la química y sus aplicaciones. El objetivo del curso de Fisicoquímica es la relación entre el comportamiento de la materia y las propiedades de los átomos y moléculas que la componen.

La Fisicoquímica forma parte de la columna vertebral de todas las carreras que se imparten en la Facultad de Tecnología de nuestra Universidad Autónoma Gabriel Renè Moreno y es uno de los pilares que sustentan las diferentes áreas de trabajo y de investigación en cualquiera de las carreras de química así como en otras en donde son necesarios estos conocimientos por ejemplo en Medicina, Veterinaria, Odontología, y todas las Ingenierías.

Objetivo general

Finalizado el curso el estudiante será capaz de comprender los conceptos básicos termodinámicos y sus aplicaciones a sistemas en equilibrio tanto ideales como reales.

La fisicoquímica tiene como objetivo la relación entre el comportamiento de la materia y las propiedades de los átomos y moléculas que la componen. Este estudio se puede dividir en las siguientes áreas: termodinámica, cinética, estructura atómica y molecular y termodinámica estadística.

Por medio de la termodinámica se puede predecir el efecto de la temperatura, la presión y la concentración en procesos tales como cambios de estado y reacciones químicas.

La cinética química estudia la velocidad de las reacciones químicas. La termodinámica predice la dirección de un proceso físico o químico y la cinética la velocidad con que el proceso ocurre. Por ejemplo, la tendencia de una mezcla de hidrógeno y oxígeno en condiciones normales es hacia la formación de agua. Sin embargo, la reacción es más lenta que la vida del universo. Por otra parte, la introducción de una chispa eléctrica (catalizador heterogéneo) en una mezcla de hidrógeno y oxígeno puede acelerar a tal punto la reacción que ésta ocurre explosivamente.

El estudio de los átomos y moléculas se denomina química cuántica. Las propiedades periódicas de los elementos y el enlace químico son resultados de la química cuántica. Por medio de la espectroscopía, por ejemplo resonancia magnética nuclear, se investiga la estructura de las moléculas incluyendo procesos químicos en seres vivos.

Con la termodinámica estadística se puede calcular por ejemplo la constante de equilibrio de una reacción a partir de datos espectroscópicos. La presencia de interacciones intermoleculares dificulta este estudio considerablemente. Hay aplicaciones en equilibrios químicos en la sangre y en la acción fisiológica del músculo.

Termodinámica estadística y química cuántica son materias de la Opción en Química.  

LEY DE LA DISTRIBUCIÓN BAROMÉTRICA (HIPSOMÉTRICA)

Es otra de las aplicaciones de la Ecuación de Estado.

Una columna de fluido, con una sección transversal A y a una temperatura uniforme T esta sujeta a un campo gravitatorio actuando hacia abajo para dar a una partícula una aceleración g.