FISICOQUÍMICA IQ Matricula S12 EXAMEN DIAGNOSTICO Ana Valeria Ruiz Herrera

1. ¿QUE ESTUDIA LA FISICOQUÍMICA?

La fisicoquímica estudia los principios físicos que gobiernan las propiedades y el comportamiento de los sistemas químicos, los cuales pueden estudiarse desde un punto de vista microscópico y macroscópico.

2. ¿CUÁL ES LA RELACIÓN QUE GUARDAN LA QUÍMICA, LA FÍSICA Y LA FISICOQUÍMICA?

La Química está muy relacionada con la Física, de manera que, en sus muchos aspectos, resulta casi imposible delimitar sus competencias. Ambas ciencias te permitirán ir comprendiendo mejor el mundo que nos rodea. La Física y la Química, desde su nacimiento han tratado de hallar orden y significado a la gran cantidad de fenómenos que se presentan a la observación humana como un auténtico caos.

La fisicoquímica es la parte de la química que estudia las propiedades físicas y estructura de la materia, las leyes de la interacción química y las teorías que las gobiernan.

3. ¿CUÁLES SON LAS ÁREAS DE ESTUDIO DE LA FISICOQUÍMICA?

La fisicoquímica tiene cuatro áreas principales:

Termodinámica: Investigación fenomenológica de las propiedades de la materia en términos de parámetros macroscópicos.

Química cuántica: Aplicación de la mecánica cuántica al estudio de la estructura atómica, molecular y la espectroscopia.

Mecánica estadística: Establece el vínculo entre las propiedades microscópicas y macroscópicas de la materia.

Cinética: Estudia la rapidez de los procesos químicos.

4. ¿CUÁL ES EL PAPEL DE LA FISICOQUÍMICA RESPECTO A LA FORMACIÓN EN LA INGENIERÍA QUÍMICA?

La experiencia educativa de Laboratorio de Fisicoquímica se ubica en el área de formación disciplinar, esta comprende aspectos prácticos con la finalidad de comprobar los fundamentos teóricos y metodológicos de las experiencias de Termodinámica, Equilibrio Físico y Químico, Electroquímica y Fenómenos de Superficie.

El Laboratorio de Fisicoquímica promueve el desarrollo del saber hacer del estudiante, en éste se maneja y hace uso de los diferentes equipos para caracterizar los materiales y desarrollar los procesos químicos. Un aspecto relevante del trabajo de laboratorio es comprobar si el resultado a que se llega, después de seguir un procedimiento, es el correcto, relacionando el conocimiento teórico con la práctica.

5. DESCRIBE LA LEY GENERAL DEL ESTADO GASEOSO:

El volumen de una determinada muestra de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta e inversamente proporcional a la presión aplicada.

6. ¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE UN GAS REAL Y UN GAS IDEAL?

Gas Ideal: Microscópicamente el gas ideal es un modelo abstracto., que cumple con los postulados de la teoría cinética de los gases.

Gas Real: Son los gases que existen en la naturaleza, cuyas moléculas están sujetas a las fuerzas de atracción y repulsión. Solamente a bajas presiones y altas temperaturas las fuerzas de atracción son despreciables y se comportan como gases ideales.

7. DEFINE LAS SIGUIENTES PROPIEDADES DE MANERA GENERAL:

Tensión superficial: Es una propiedad de los líquidos, es la fuerza necesaria para mantener en equilibrio una película de un líquido.

Densidad: Es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia.

Viscosidad: Propiedad de materia, gas o líquido (fluidos) de presentar resistencia a los cuerpos que se mueven en su seno.

Capacidad Calorífica: Es el cociente entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta.

Presión: Cuando un fluido (líquido o gas) está contenido en un recipiente, el fluido ejerce una fuerza sobre cada elemento de área del recipiente.

Temperatura: La temperatura es una medida del calor o energía térmica de las partículas en una sustancia; es una propiedad de la materia que está relacionada con la distribución de la energía calorífica entre la materia de un cuerpo.

8. ¿EN QUÉ SITUACIÓN SE ENCUENTRA EL EQUILIBRIO FÍSICO DENTRO DE UN EQUILIBRIO QUÍMICO?

La diferencia que existe es que el equilibrio físico se da entre dos fases de la misma sustancia, debido a que los cambios que ocurren son procesos físicos; mientras que el equilibrio químico se alcanza cuando las velocidades delas reacciones directas e inversas se igualan y las concentraciones netas de reactivos y productos permanecen constantes.

9. ¿QUÉ FACTORES AFECTAN UNA VELOCIDAD DE REACCIÓN?

Naturaleza de la reacción: Algunas reacciones son, por su propia naturaleza, más rápidas que otras.

Concentración: La velocidad de reacción aumenta con la concentración, como está descrito por la ley de velocidad y explicada por la teoría de colisiones.

Presión: La velocidad de las reacciones gaseosas se incrementa muy significativamente con la presión, que es, en efecto, equivalente a incrementar la concentración del gas.

Orden: El orden de la reacción controla cómo afecta la concentración (o presión) a la velocidad de reacción.

Temperatura: Generalmente, al llevar a cabo una reacción a una temperatura más alta provee más energía al sistema, por lo que se incrementa la velocidad de reacción al ocasionar que haya más colisiones entre partículas, como lo explica la teoría de colisiones.

Solvente: Muchas reacciones tienen lugar en solución, y las propiedades del solvente afectan la velocidad de reacción.

Radiación electromagnética e intensidad de luz: La radiación electromagnética es una forma de energía. 

Un catalizador: La presencia de un catalizador incrementa la velocidad de reacción (tanto de las reacciones directa e inversa) al proveer de una trayectoria alternativa con una menor energía de activación.

Isótopos: El efecto isotópico cinético consiste en una velocidad de reacción diferente para la misma molécula si tiene isótopos diferentes, generalmente isótopos de hidrógeno, debido a la diferencia de masa entre el hidrógeno y el deuterio.

Superficie de contacto: En reacciones en superficies, que se dan por ejemplo durante catálisis heterogénea, la velocidad de reacción aumenta cuando el área de la superficie de contacto aumenta.

Mezclado: El mezclado puede tener un efecto fuerte en la velocidad de reacción para las reacciones en fase homogénea y heterogénea.

10.Relaciona y explica que conceptos fisicoquímicos se encuentran implicados en el siguiente esquema:

Al calentar agua líquida, las moléculas toman energía y la usan para pasar del líquido al vapor. Este fenómeno es físico, porque si bien el agua cambió de estado, la naturaleza íntima de la sustancia no se modificó, ya que las moléculas del líquido y del vapor siguen siendo agua (H2O). Todos los cambios de estado son fenómenos físicos, ya que la sustancia que interviene sigue siendo molecularmente igual.