Introducción a la fisicoquímica: Termodinámica Termodinámica/

Se Incluye prefacio, Agradecimientos, Contenido.

1. Conceptos fundamentales de termodinámica. ¿Qué es la termodinámica y por que es útil?. definiciones básicas necesarias para describir los sistemas termodinámicos. termometría. ecuaciones de estado y ley del gas ideal. una breve introducción a los gases reales 9. -- 2. Calor, trabajo, energía interna, entalpía y la primera ley de la termodinámica. * le energía interna y la primera ley de la termodinámica 13 * trabajo. calor. capacidad calorífica. funciones de estado y funciones de camino. equilibrio, cambio y reversibilidad. comparación del trabajo en procesos reversibles e irreversibles. determinación de ΔU e introducción de la entapia, una nueva función de estado. calculo de q, w, ΔU y ΔH para procesos que implican a gases ideales. expansiones y compresión adiabática reversible de un gas ideal. -- 3. La importancia de las funciones de estado: energía interna y entalpía. propiedades matemáticas de las funciones de estado. la dependencia de U con V y T. ¿depende la energía interna mas fuertemente de V o de T?. La variación de la entalpia con la temperatura a presión a temperatura constante. ¿Cómo están relacionadas Cp y Cv?. La variación de la entalpia con la temperatura constante. El experimento de Joule-Thomson. Licuefacción de gases usando una expansión isoentálpica. -- 4. Termoquímica. la energía almacenada en los enlaces químicos se libera o se adquiere en las relaciones químicas. cambios de energía interna y entalpia asociados a las relaciones químicas. La ley de Hess esta basada en que la entapia es una función de estado. dependencia de las entalpias de reacción con la temperatura. la determinación experimental de ΔU y ΔH en las relaciones químicas. Calorimetría de barrido diferencial -- 5. Entropía y segunda y tercera leyes de la termodinámica. el universo tiene una dirección natural de cambio. maquinas térmicas y la segunda ley de la termodinámica. introducción en la entropía. calculo en los cambios de entropía. uso de la entropía para calcular la dirección natural de un proceso en un sistema aislado. calculo de los cambios de entropía. uso de la entropía para calcular la dirección natural de un proceso en un sistema aislado. la desigualdad de Clausius. el cambio de entropía con el medio. entropía absoluta y tercera ley de de la termodinámica. estado estándar en los cálculos de entropía. cambio de entropía en las reacciones químicas. refrigeradores, bombas de calor y maquinas reales. uso del hecho de que S es una función de estado para determinar la dependencia de S con V y T. la dependencia de la S con T y P. la escala de temperatura termodinámica. -- 6. Equilibrio químico. la energía de Gibbs y la energía de Helmholtz. las formas diferenciales de U,H,A y G. la dependencia de las energías de Gibbs y Helmholtz con P,V y T. la energía de Gibbs de una mezcla de reacción. la energía de Gibbs de un gas en una mezcla. calculo de la energía de Gibbs de una mezcla para gases ideales. expresión del equilibrio químico para una mezcla de gases ideales en términos de μ. calculo de ΔG (reacción) e introducción de la constante de equilibrio para una mezclas de gases ideales. calculo de las presiones parciales de equilibrio de una mezcla de gases ideales. la variación de Kp con la temperatura. equilibrio implicando gases ideales y fases solidas o liquidas. expresión de la constante de equilibrio en términos de la fracción molar o molaridad. la dependencia de Eeq con T y P. un caso de estudio: la síntesis del amoniaco. expresión de U, H y las capacidades caloríficas solo en términos de cantidades mensurales. -- 7. Las propiedades de los gases reales. gases reales y gases ideales. ecuaciones de estado para gases reales y su rango de aplicabilidad. el factor de compresión. y de los estados correspondientes. fugacidad y constante de equilibrio para gases reales. -- 8. Diagramas de fases y estabilidad relativa de los sólidos, líquidos y gases. ¿ que determina la estabilidad relativa de las fases solida, liquida y gaseosa?. el diagrama de fases presión-temperatura. diagrama de las fases presión-volumen y presión-volumen-temperatura. base teórica del diagrama de fases P-T. uso de la ecuación de clapeyron para calcular la presión de vapor en función de T. la presión de vapor de una sustancia pura depende de la presión aplicada. tensión superficial. química con fluidos supercríticos. cristales líquidos y pantallas LCD. -- 9. Disoluciones ideales y reales. definición de disolución ideal. el potencial químico de un componente en las fueses gas y disolución. aplicación del modelo de disolución ideal a alas disoluciones británicas. diagrama de temperatura-composición y desinstalación fraccionada. la ecuación de gibbs-duhem. propiedades coligativas. disminución de un punto de congelación y elevación del punto de ebullición. la presión osmótica. desviaciones de la ley de Raoult exhibida por las disoluciones reales. disoluciones diluidas ideales. definición de las actividades con respecto a los estados estándar. ley de Henry y solubilidad de gases en disolventes. equilibrio químico en disoluciones. -- 10. Disoluciones de electrolitos. entalpia, entropía y energía de Gibbs de las formaciones de iones en disolución. comprensión de la termodinámica de formación y solvatación de iones. actividades y coeficientes de actividad para disoluciones de electrolitos. calculo de y± mediante la teoría de debye-huckel. equilibrio químico en disoluciones de electrolitos. -- 11. Células electroquímicas, de combustible y baterías. efectos de un potencial eléctrico sobre el potencial químico de especies cargadas. convenciones y estados estándar en electroquímica. medida del potencial de célula reversible. reacciones químicas en células electroquímicas y ecuaciones de Nernst. combinación de potenciales de electrodo estándar para la determinación del potencial de célula. obtención de energías de reacción de Gibbs y entropías de reacción a partir de potenciales de célula. relaciona entre la fem de célula y la constante de equilibrio. determinación de E° y de los coeficientes de actividad usando una célula electroquímica. nomenclatura de las células y tipos de célula electroquímicas. la serie electroquímica. termodinámica de batería y células de combustible. electroquímica de las baterías comúnmente usadas. células de combustible. electroquímica a escala atómica. uso de la electroquímica para mecanizar a nano escala. potenciales de semicelula absolutos. -- 12. Probabilidad. ¿por que probabilidad?. teoría de probabilidad básica. aproximación de Stirling. funciones de distribución de probabilidad. distribuciones de probabilidad de variables discretas y continuas caracterización de las funciones de distribución. -- 13. La distribución de Boltzmann. microestados y configuraciones. deducción de la distribución de Boltzmann. dominio de la distribución de Boltzmann. significado físico de la ley de distribución de Boltzmann. la definición de β. -- 14. Conjuntos y funciones de partición moleculares. el conjunto canónico. relacion de Q con q en un gas ideal. niveles de energía molecular. función de partición traslacional. función de partición rotacional: diatómicas. función de partición rotacional: poliatómicas. función de partición vibracional. el teorema de equipartición. función de partición electrónica. revisión. -- 15. Termodinámica estadística. energía. energía y grado de libertad moleculares. capacidad calorífica. entropía. entropía residual. otras funciones termodinámicas. equilibrio químico. -- 16. Teoría cinética de gases. teoría cinética del movimiento y la presión de un gas. distribución de velocidades en una dimensión. la distribución de maxwell de la rapidez molecular. valores comparativos de la distribución de rapidez. efusión de un gas. colisiones moleculares. el recorrido libre medio. -- 17. Fenómenos de transporte. ¿Qué es el fenómeno de transporte?. transporte de masa: difusión. la evolución en el tiempo de un gradiente de concentración. visión estática de la difusión. conducción térmica. viscosidad de los gases. medida de la viscosidad. difusión en líquidos y viscosidad de líquidos. sedimentación y centrifugación. conducción iónica. -- 18. Cinética química elemental. introducción a la cinética.

velocidades de reacción. leyes de velocidad. mecanismo de reacción. expresiones de la ley de velocidad integrada. aproximaciones numéricas. reacciones de primer orden secuenciales. reacciones paralelas. dependencia de la temperatura de las constantes de velocidad. reacciones reversibles y equilibrio. método de perturbación-relajación. autorización del agua: un ejemplo de salto T. superficies de energía potencial. teoría del complejo activado. -- 19. Mecanismo de reacciones complejas. mecanismos de reacciones y leyes de velocidad. la aproximación del pre-equilibrio. el mecanismo de lindemann. catálisis. reacciones en cadena en cadena radical. polimerización en cadena radica. explosiones. fotoquímica.