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QM2512 - Fisicoquímica II

Objetivos

Que el estudiante comprenda y sepa aplicar los conceptos fundamentales de la termodinámica al análisis de sistemas electroquímicos y de la química de superficies; que el estudiante comprenda y sepa manejar los conceptos fundamentales envueltos el estudio de la cinética de reacciones, con aplicación a la elucidación de mecanismos de reacción.

Tópicos

TEMA 1.- ELECTROQUIMICA:
Propiedades de los iones en solución. Funciones termodinámicas de formación de iones. Actividades de los iones. La Teoría de Debye y Huckel. La ecuación de Davies. Celdas electroquímicas. Electrodos y semireacciones. Tipos de electrodos y de celdas. La ecuación de Nernst. Potenciales de reducción. Aplicaciones de los potenciales de reducciones. Serie electroquímica. Producto de solubilidad. Medidas de pH y pK. Titulaciones potenciométricas. Funciones termodinámicas a partir de medidas de potenciales de celdas. problemas.

TEMA 2- MOLECULAS EN MOVIMIENTO:
Transporte iónico. Conductividad de las soluciones de electrolito. Ley de Kohlrausch. Movimiento de iones. Número de transporte. Conductividad e interacciones ion-ion. Difusión. Problemas

TEMA 3.- LA VELOCIDAD DE LAS REACCIONES QUIMICAS:
Cinética química experimental. Técnicas. Velocidad de reacción. Leyes de velocidad. Reacciones complejas. Vidas medias. Dependencia térmica de las velocidades de reacción. Ecuación de Arrhenius. Reacciones elementales. Ley de velocidad y mecanismo de reacción. Reacciones unimoleculares. Problemas.

TEMA 4.- CINETICA DE REACCIONES ESPECIALES:
Reacciones en cadena. Explosiones y oscilaciones. Reacciones en cadena. Explosiones. Reacciones fotoquímicas. Cinética de polimerización. Catálisis y oscilación. Problemas.

TEMA 5.- LA TEORIA CINETICA DE LOS GASES:
El modelo cinético. Obtención de la formula para la presión. La distribución de velocidades moleculares. Las distribuciones de Maxwell y de Maxwell-Boltzmann. Frecuencia y Densidad de colisiones. Colisiones con paredes y superficies. Efusión. Propiedades de transporte: Flujo, difusión, conductividad térmica y viscosidad. Problemas.

TEMA 6.-PROCESOS EN SUPERFICIES SOLIDAS:
Estructura superficial. Adsorción. Isotermas de adsorción. Velocidad de procesos superficiales. Actividad catalítica en superficie. Problemas.

TEMA 7.- ELECTROQUIMICA DINAMICA:
La doble capa electrica. La tasa de transferencia de carga. Polarización. Electrolisis. Celdas electroquímicas en operación. Celdas de combustible y celdas secundarias. Corrosión. Problemas.
Material para el curso

Bibliografía

I.N. Levine, Fisicoquímica, 5a. Edición McGraw-Hill/Interamericana, 2004
P. W. Atkins, Fisicoquímica, Addison-Wesley Iberoamericana. 3a Ed.(1991)
G. W. Castellan, Fisicoquímica, 2a ed., Addison-Wesley- Longman de México S.A. México, 1997
D. A. McQuarrie, Physical Chemistry, A Molecular Approach, University Science Books, California, USA, 1997.