Nombre de la materia

Soluciones y Sistemas de Fases

Clave

Por asignar

Créditos

5

Horas por semana

3

Pre requisitos

Termodinámica

Propósitos

Define y aplica los conocimientos necesarios a los fenómenos fisicoquímicos que ocurren en la materia cuando en ésta ocurren cambios de fase y propiedades en solución.

Competencias a desarrollar

B1. Emplea la abstracción, el análisis, la síntesis y la creatividad en la solución de problemas y realización de proyectos.

B4. Utiliza la comunicación oral y escrita de manera eficaz y eficiente en español y en un segundo idioma.

B9. Establece la honorabilidad, veracidad, lealtad y responsabilidad, como normas de su conducta.

G2. Demuestra conocimientos en las áreas de: química, física, matemáticas y fisicoquímica indispensable para el ejercicio de su  profesión.

Resumen de contenidos

1.   Transiciones de fase (Diagramas de fase, Límite de fases, Temperatura de ebullición y puntos críticos, Temperatura de fusión y punto triple, Diagramas de fase de un solo constituyente: agua, CO₂, C, He, Estabilidad de fase y transiciones de fase, Dependencia de la temperatura, Dependencia de la presión, La pendiente de los límites de fase: Frontera sólido-líquido; Frontera líquido-vapor, Frontera sólido-vapor, Clasificación Ehrenfest de las transiciones de fase).

2.   Propiedades de las soluciones (Cantidades molares parciales, Volumen molar, Energía libre de Gibbs molar parcial, Ecuación de Gibbs-Duhem, Termodinámica de mezcla, Energía libre de Gibbs de mezcla, Potenciales químicos de líquidos, Soluciones ideales, Interpretación molecular, Propiedades de las soluciones, Actividad del solvente y del soluto, Soluciones ideales y reales, Actividad y molalidad, Propiedades coligativas).

3.  Diagramas de fase (Fases, componentes y grados de libertad, Regla de fases, Sistemas de un solo componente, Procedimientos experimentales, Sistemas binarios, Diagramas de presión de vapor, Interpretación de diagramas, La regla de la palanca, Diagramas composición–temperatura, Destilación de mezclas, Azeótropos, Líquidos inmiscibles, Diagramas de fase líquido-vapor, Temperaturas críticas, Destilación, Diagramas de fase líquido–sólido, Eutécticos, puntos de fusión incongruente, Sistemas reaccionantes, Ultrapureza e impureza controlada, Diagramas ternarios, Diagramas de fase triangular, Líquidos parcialmente miscibles, Adición de sales).

4. Equilibrio químico y sus funciones (Reacciones espontáneas, El mínimo de energía libre, Amplitud de la reacción, Energía de Gibbs de reacción, Reacciones exergónicas y endergónicas, Equilibrio de gas perfecto, Interpretación molecular, Caso general de una reacción, Relación entre constantes de equilibrio termodinámico y la práctica, Cómo responde el equilibrio a la presión, Respuesta del equilibrio a la temperatura, Ecuación de Van´t Hoff, Valor de K a diferentes temperaturas, Extracción de metales a partir de sus óxidos, Diagramas de Ellingham)

Metodología de la enseñanza

Presentación por maestro

Presentación por alumno

Estudio de problemas y casos

Evaluación de la materia

Exámenes

Tareas y actividades guiadas

Participación en clase

Referencia bibliográfica

Atkins P. W. 1991. Fisicoquímica. Addison-Wesley Iberoamericana. 3ª. Edición en español. E.U. 639-671,709-800,891-947.

Atkins P. 2002. Physical Chemistry. Oxford, Univesity press. 7ª. Edición. Italia: 718-861, 977-1047.

Silbey R. J. 2005. Physical Chemistry. John Wiley and Sons. 4ª. Edición. E. U.

Zemansky M.W. 1981. Calor y Termodinámica. 6ª. Edición. McGraw-Hill.

Maron H. M. 2008. Fundamentos de Fisicoquímica. Editorial Limusa.