clase 01 fisicoquimica
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Curso de Fisicoquímica
Profesor
Alexander Franco
Tema(s) a
desarrollar
Unidad 1: Generalidades y fundamentos de termodinámica
Subtemas 1. Generalidades
2. Energía distribución y cuantificación
3. Energía a nivel microscópico y macroscópico
4. Generalidades de las fases de agregación de la materia
5. Ecuación general de los gases ideales y ecuación de Van der Waals.
6. Concepto de trabajo P-V y Calor
7. Postulado de la Primera ley de la termodinámica
8. Gases ideales y primera ley de la termodinámica en:
Proceso reversible isotérmico de un gas perfecto
Proceso reversible isobárico de un gas perfecto
Proceso reversible isocórico de un gas perfecto
Proceso reversible adiabático de un gas perfecto
9. Primera ley de la termodinámica en cambios de estado en una y diferentes fases de agregación para
una sustancia pura.
10. Primera ley de la termodinámica en proceso de Calentamiento de una sustancia pura a presión
constante en una y diferentes fases de agregación.
11. Postulado de la segunda ley de la termodinámica. Definición conceptual de la entropía, desde el
punto de vista del rendimiento de transformación energética Trabajo-Calor. Así como desde el punto de
vista probabilístico de obtención de estados energéticos más probables (obtención de estados
desordenados).
12. Gases ideales y segunda ley de la termodinámica en:
Proceso reversible isotérmico de un gas perfecto
Proceso reversible isobárico de un gas perfecto
Proceso reversible isocórico de un gas perfecto
Proceso reversible adiabático de un gas perfecto
No. de semanas 3.5 semanas
Tema(s) a
desarrollar
Unidad 1: Generalidades y fundamentos de termodinámica
Subtemas 13. segunda ley de la termodinámica en cambios de estado en una y diferentes fases de agregación para
una sustancia Pura.
14. Segunda ley de la termodinámica en proceso de calentamiento de una sustancia pura a presión
constante en una y diferentes fases de agregación.
15. Definición conceptual de la tercera ley de la termodinámica
16. Aplicaciones termoquímicas
No. de
semanas
3.5 semanas
Tema(s) a
desarrollar
Unidad 2: Equilibrio Material
Subtemas 1. Definición de la función de Gibbs y de Helmoltz
2. Equilibrio material y la primera y segunda ley de la termodinámica.
3. Definición del Potencial químico
4. Condición de equilibrio material
5. Condición de Equilibrio de fases
6. Condición de equilibrio químico
7. Potencial químico en mezclas de gases ideales
6. Equilibrio químico de gases ideales
7. Obtención de la constante y la ecuación fundamental de equilibrio en mezcla de gases ideales.
8. Dependencia de la constante de equilibrio respecto a la temperatura, ecuación de Van’t Hoff.
7. Equilibrio de fases para un sistema de dos componentes
8. Regla de las fases
9. Diagrama de fases para un componente puro
10. Obtención de la ecuación de Clapeyron para cualquier cambio de fase
11. Obtención de la ecuación de Clapeyron en procesos de sublimación, sublimación reversa, vaporización
y condensación.
12. Obtención de la ecuación de Clapeyron en procesos de fusión y congelación.
13. Definición del proceso de Liofilización, partiendo del Diagrama de fases del agua.
14. Definición del proceso de destilación a presión reducida (rota vaporación) utilizando Diagramas de
fases de solventes de baja, mediana y alta polaridad.
No. de semanas 1.5 semanas
Tema(s) a
desarrollar
Unidad 3: Soluciones Ideales
Subtemas 1. Definición
2. Clasificación
3. Propiedades
4. Magnitudes termodinámicas de mezcla
5. Consideraciones moleculares de la disolución ideal
6. Soluciones formadas por series homologas
7. Soluciones altamente diluidas
8. Presión de vapor y tendencia de escape
9. Ley de Rault
10. Ley de Henry
11. Propiedades coligativas de las soluciones ideales.
No. de semanas 1.5 semanas
Tema(s) a
desarrollar
Unidad 4: Soluciones reales de moléculas iónicas y Macromoléculas
Subtemas 1. Definición general de solución real en términos del potencial Químico
2. Definición de los estados normales para componentes de soluciones reales
3. Definición de la funciones termodinámicas de exceso
4. Definición de actividad y coeficientes de actividad
5. Coeficientes de actividad en solutos no volátiles
6. Coeficientes de actividad en la escala molal y molar
7. Disoluciones de electrolitos
8. Clarificación de soluciones de electrolitos
9. Definición de la condición de electro neutralidad
10. Potenciales Químicos en soluciones de electrolitos
12. Definición de cantidades iónicas Medias
13. Teoría de Debye-Huckel y de Davies en soluciones de electrolitos
14. Equilibrio químico en sistemas no ideales
15. Equilibrio químico en disoluciones de electrolitos débiles
16. Obtención de la constante de equilibrio para sistemas de ácidos débiles, bases débiles y sólidos
puros poco solubles en agua.
17. Aplicaciones de la conductimetria a pares iónicos, determinación de grado de disociación y
constantes de equilibrio por conductimetria.
18. Soluciones de macromoléculas.
19.Características y clasificación de las macromoléculas
20. Entropía de configuración de las macromoléculas en solución
21. Números de Forma y entropía conformacional de macromoleculas
22. Teoría de Flory-huggins
No. de semanas 4.5 semanas
Tema(s) a
desarrollar
Unidad 4: Soluciones reales de moléculas iónicas y Macromoléculas
Subtemas 23. Solubilidad de polímeros
24. Conformaciones geométricas de macromoléculas en solución
25. Polielectrólitos y distribución de iones en el entorno
26. Polímeros hidrofílicos y anfifílicos de Aplicación en farmacia.
No. de semanas 4.5 semanas
Tema(s) a
desarrollar
Unidad 5: Fisicoquímica de interfases
Subtemas 1. Tensión superficial e interfacial.
2. La tensión superficial como fuerza por unidad de longitud.
3. Energía libre superficial.
4. Métodos para determinar tensiones superficiales e interfaciales.
5. Influencia de la temperatura sobre la tensión superficial.
6. Interfase liquida.
7. Fenómenos de adsorción, concentración de exceso en las zonas de interfase.
8. Coeficientes de extensión.
9. Películas superficiales y balanza superficial.
10. interfase sólida.
11. Fenómeno de adsorción en la interfase solido gas
12. Fenómeno de adsorción en disoluciones.
13. Agentes tensoactivos.
14. Definición, clasificación de tensoactivos y termodinámica de formación de sistemas micelares
monoméricos.
15. Agentes humectantes.
16. Agentes solubilizantes.
17. Agentes espumantes y antiespumantes.
18. Detergentes.
No. de semanas 3
Tema(s) a
desarrollar Unidad 6: Cinética Química
Subtemas 1. Cinética de las reacciones
2. Medida de la velocidad de las reacción
3 Integración de las ecuaciones cinéticas:
Ecuaciones de orden cero
Ecuaciones de orden uno
Ecuaciones de orden dos
4. Método de la semivida para determinar ordenes de reacción y método diferencial.
5. Ecuaciones Cinéticas y constantes de equilibrio de reacciones elementales
6. Aplicaciones de la cinética en la descripción de Mecanismos de reacción.
7. Aproximación de la etapa limitante y el estado estacionario.
8. Influencia de la temperatura sobre las constantes cinéticas.
9. Aplicación de la cinética en la estabilidad de los medicamentos.
No. de semanas 2
METODOLOGÍA:
La estructura del curso se fundamenta en tres aspectos, definidos como:
1. Horas de docencia directa, en las cuales el profesor tendrá 3 horas a la semana para exponer los
aspectos más relevantes y de máxima complejidad, basados en clase magistral.
2. Horas de acompañamiento, en las cuales se dispondrá de 2 horas a la semana para que el estudiante
realice las tareas asignadas sobre cada tema suministrado, donde dichos temas serán elegidos por el
profesor con el ánimo de profundizar y aplicar los conceptos fisicoquímicos en el área Farmacéutica.
3. Horas de trabajo independiente, en las cuales se dispondrá de 2 horas a la semana para realizar los
talleres correspondientes a los ejercicios fundamentales tratados en cada tema y con ello,
complementar los conceptos fundamentales básicos definidos en las horas de docencia directa.
EVALUACIÓN
Actividad Porcentaje
4 Parciales 20 1. Introduccion, generalidades derivadas,
integrales, Matlab, Primera Ley de la
termodinamica.
2. Segunda ley y equilibrio material
3. Funciones estandar de reaccion, soluciones
ideales, reales.
4. Quimica de superficies y cinetica
Producto final del acompañamiento: 4 Quices
Se fundamenta en el análisis y discusión de artículos de
revistas de alto impacto, que permitan visualizar la
aplicación de los conceptos fisicoquímicos en el ámbito
farmacéutico y biológico.
Para ello, se deberá realizar cada una de estas
actividades por cada unidad.
20
BIBLIOGRAFÍA GENERAL
1. FISICOQUÍMICA, Gilbert Castellan, Ed. Interamericana, 8ª. Edición , México 2004
2. FISICOQUIMICA,Ira N. Levine, vol. I y II, Ed. McGraww Hill, 6ª. Edición, Madrid España, 200
3. FISICOQUIMICA.Raymond Chang, Ed. Interamericana 1ª. Edición, México 2008.
4. FUNDAMENTOS DE FISICOQUÍMICA. Maron y Prutton. Ed. Limusa, 12ª. Edición, 1995
5. FISICOQUÍMICA, Laidler Keith J., Meiser John H. Ed. Cecsa, 1a. edición en español, México 1997.
6. PHYSICAL CHEMISTRY. Tinoco Sauer Wang. Ed. Prentice may. 3ª- edición, New Yersey 1995
7. FUNDAMENTOS DE CINETICA QUÍMICA. Logan S, R. Ed. Addison Wesley, Madrid 2000
8. PROBLEMAS FISICOQUÍMICOS PARA CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD. Rubiciela Vargas y otros.
Universidad Autónoma Metropolitana. México 2008-
9. Sotware: Matlab r2012b
10.Articulos de Revistas
11. Tesis
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