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Contenidos Programáticos

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FACULTAD: CIENCIAS BÁSICAS PROGRAMA: QUÍMICA DEPARTAMENTO DE: QUÍMICA CURSO: CÓDIGO: ÁREA: REQUISITOS: CORREQUISITO: CRÉDITOS: TIPO DE CURSO: FECHA ÚLTIMA ACTUALIZACIÓN

JUSTIFICACION:

La Fisicoquímica II es un área específica en el campo de la Química que desarrollas las

competencias teóricas y prácticas necesarias para el estudio y comprensión de la materia, sus

propiedades y su comportamiento en distintos procesos. El interés del curso se centra en

aspectos como estudio de propiedades de mezcla, cinética , catálisis y/o fenómenos de

superficie y de transporte

OBJETIVO GENERAL:

Desarrollar el curso de FISICOQUIMICA II en los temas de termodinámicas de mezclas

simples binarias, cinética empírica y cinética de reacciones complejas

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

1. Estudiar las propiedades de mezcla y los conceptos de propiedades molares

parciales.

2. Analizar las características de la cinética de reacción, orden de reacción y efecto de

temperatura.

3. Analizar los mecanismos de reacción y las barreras energéticas de los procesos

implicados en una reacción.

4. Identificar los fenómenos de reacciones complejas.

COMPETENCIAS

Al finalizar el curso de FISICOQUIMICA II el estudiante habrá desarrollada competencias

relacionadas con las propiedades de mezcla en soluciones simples y sus equilibrio de fase.

Igualmente interpretará correctamente el discurso cinética, reacciones en cadena, sus

mecanismos de reacción y las barreras energéticas asociadas a los procesos. Finalmente,

tendrá una visión objetiva de la reacciones complejas y los procesos catalíticos

FISICOQUÍMICA II 156225

FISICOQUÍMICA

156224, 156239, 157020 156240

Teórico 4

16 agosto 2018


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UNIDADES (Temas de la unidad. Copie y pegue las casillas de acuerdo al número de unidades)

TEMA HORAS DE CONTACTO DIRECTO

HORAS DE TRABAJO INDEPENDIENTE DEL

ESTUDIANTE.

1. PROPIEDADES DE MEZCLA Sustancias puras, sistemas binarios, equilibrio de fase

20 40

2. CINETICA QUIMICA Constantes de velocidad, orden de reacción, modelo estado estacionario, mecanismos de reacción, barreras energéticas

22 44

3. CINETICA DE REACCIONES COMPLEJAS

Reacciones complejas, cinética de polimerización, Catálisis homogénea, catálisis heterogénea, catálisis enzimática

22 44

TOTAL 64 128

METODOLOGIA (Debe evidenciarse el empleo de nuevas tecnologías de apoyo a la enseñanza y al aprendizaje)

Explicación del profesor, Resolución de problemas, analizando paso a paso el proceso de

solución, Talleres individuales yio en grupo Consulta y exposición por parte de los estudiantes

Realización de la clase en sistemas de que se integran los temas vistos y su aplicación

utilizando medios tecnológicos y Prácticas de laboratorio

SISTEMA DE EVALUACIÓN:

La evaluación recoge aspectos aptitudinales, actitudinales y cognoscitivos que se monitorean

permanentemente mediante asistencia a clase, puntualidad en la entrega de informes y

documentos de investigación, participación en clase, calidad y profundidad en los trabajos de

investigación asignados, evaluaciones escritas cortas y evaluaciones periódicas programadas,

calidad en los informes de laboratorio en cuanto a análisis de resultados, participación activa

en practicas de laboratorio. Finalmente todos estos indicadores se colocan en términos de

evaluación numérica, cuya participación en porcentaje se decide con los estudiantes al iniciar

el curso y se consolidan en reportes periódicos que exige la institución de acuerdo a

porcentajes establecidos para toda la academia y que se expresan para el caso de las

asignaturas teórico-practicas de la siguiente manera:

• PRIMER PARCIAL 20%

• SEGUNDO PARCIAL: 20%

• TERCER PARCIAL : 20 %


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TRABAJOS Y QUICES 40 %

BIBLIOGRAFIA BASICA:

I. Levine. Fisicoquimica. MacGraw- Hill .México. 1989.

P.W. Atkins. Physical Chemistry. (6 ed.) Oxford. Oxford University Press, 2001.

J. M. Prausnitz. Molecular Thermodynamics of Fluid Phase equilibria. Prentice Hall, Inc.

Englewood Cliffs, New Jersey, 1986.

K.S. Pitzer. Activity coefficients in Electrolyte solutions. CRC Press, Boca Raton, 1991.

S. Glasstone. Termodinámica para Químicos. Aguilar, Madrid, 1963.

W.J. Moore. Fisicoquímica Básica. Prentice-Hall Hispanoamericana,S.A. México, 1986.

R. I. Masel. Chemical Kinetics and Catalyisis. A John Wiley Sons. Wiley Interscience. New

York, 2001.

Smith, J.M., Van Ness H.C., lntroduccion a la Termodinámica en ingeniería Quimica, México.

Mac-Graw-HilI. 1996.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

Título:_ Activity coefficients of mixtures of threalose — NaCl and maltodextrins -NaCl AT 298.15K by EMF, Carbohydrate Research 338 (2003) 1415-1424. https://doi.org/10.1016/S0008-6215(03)00177-0. Título:_ Conductance of Asymmetric Iodides of Butyl-Triethyl-Ammonium in Toluene-Acetonitrile Mixtures at 25°C. Journal of Physics and Chemistry of Liquids. Luis H. Blanco & Eliseo Amado Gonzalez. Volume 30, 1995 - Issue 4 Pages 213-226 | Received 10 May 1995, Published online: 24 Sep 2006 doi.org/10.1080/00319109508030668 Título:_ . Evaluation of the process of biodiesel production from yellow greases with high production from yellow greases with high free fatty acid. Amado-González, E., Villamizar, A., Gafaro A. 2005Bistua 3(1): 54-60. DOI.org/10.24054/01204211.v1.n1. 2005.59 Título: "Osmotic and activity coefficients of dilute aqueous solutions of symmetrical and unsymmetrical quaternary ammonium bromides at 293.15 K"


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Nombre de la revista: Fluid Phase Equilibria. A1 Vol.:243 No.:_____ Año:2006 Pag inicial166 Pag final:177 Título:_ Isopiestic determination of the osmotic and activity coefficients of dilute aqueous solutions of the series MeEt3NI to HepEt3NI at 298.15 K" Nombre de la revista:_ . Fluid Phase Equilibria A1. Vol.: v.249 No.:_____ Año:,2006__Pag inicial 154 Pag final:159 Título:_ Uso de los residuos agroindustriales para la obtención de productos de interés industrial" Nombre de la revista:_ Revista Ambiental Agua, Aire Y Suelo ISSN: 1900-9178 C. Vol.: 1 No.:_2 Año:,2006__Pag inicial 13 Pag final:23 Título:_ ANALYSIS OF THE VARIATION OF THE VEGETABLE OIL KINEMATIC VISCOSITY WITH TEMPERATURE" Nombre de la revista:_ BISTUA .C. Vol.: 4No.:_2 Año:,2006__Pag inicial 59 Pag final:64 Título:_ Osmotic and activity coefficients of dilute aqueous solutions of the series Me4NI to MeBu3NI at 298.15 K" . Nombre de la revista:_ Fluid Phase Equilibria ISSN: 0378-3812 .A1. Vol.: 268 No.:_1 Año:,2008__Pag inicial 90Pag final:94 Título:_ PROPUESTA METODOLOGICA PARA EL PROCESO DE DESARROLLO DE APLICACIONES DE SIMULACION DE LABORATORIOS VIRTUALES EN PROCESOS FISICO-QUIMICOS" Nombre de la revista: Revista Colombiana De Tecnologías De Avanzada ISSN: 1692-7257 .C. Vol.: 2 No.:_1 Año:,2008__Pag inicial 30 Pag final:33 Título:_ ISOPIESTIC STUDY OF DILUTE AQUEOUS SOLUTIONS OF SYMMETRICAL AND UNSYMMETRICAL QUATERNARY AMMONIUM BROMIDES AT T = (283.15 AND 288.15) K" Nombre de la revista: Journal Of Chemical And Engineering Data ISSN: 0021-9568 . A1 Vol.: .54 No.:_9 Año:,2009__Pag inicial 2696 Pag final: -2700 Título:_ REFRACTIVE INDICES, DENSITIES AND EXCESS PROPERTIES OF BINARY MIXTURES OF ETHANOL WITH HEXANE, HEPTANE, OCTANE AND WATER at (293.15 , 298.15 , 303.15, and 308.15 )K" . Nombre de la revista: BISTUA .C. Vol.: .8 No.:_2 Año:,2010__Pag inicial45 Pag final:56 Título:_ REFRACTIVE INDICES, DENSITY AND DERIVATIVE PROPERTIES OF BINARY MIXTURES HYDROXYLIC SOLVENTS WITH IONIC LIQUID (1-ETHYL-3-METHYLIMIDAZOLIUM ETILSULFATO AND 1-METHYL-3-METHYLIMIDAZOLIUM METHYLSULFATE) FROM 298.15 K TO 318.15 K" Nombre de la revista: Revista Colombiana De Química ISSN: 0120-2804. A2. Vol.: .40 No.:_2 Año:,2011__Pag inicial247 Pag final:268 Título:_ PREDICCIÓN DE VOLÚMENES DE EXCESO MOLAR DE MEZCLAS BINARIAS ALCOHOL-SOLVENTE DESDE ÍNDICES DE REFRACCIÓN Nombre de la revista: Revista Avances Investigacion En Ingenieria ISSN: 1794-4953 .C. Vol.: v.14 No.:_8 Año:,2011__Pag inicial21 Pag final:31 Título:_ Osmotic and activity coefficients of dilute aqueous solutions of


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Unsymmetrical Tetra-alkyl-ammonium Iodides at 298.15 K Nombre de la revista: Journal Of Chemical &Amp; Engineering Data ISSN: 1520-5134. A1. Vol.:57No.: Año:,2012__Pag inicial1044Pag final:1049 Título:_ Study of liquid-liquid equilibria of toluene + (hexane, heptane or cyclohexane) with 1-ethyl-3-methylimidazolium ethylsulfate at 308.15 K Nombre de la revista: Bulletin fo Chemical Society of Japan ISSN: 1348-0634. A1. Vol.:85No.10 Año:,2012__Pag inicialxxxPag final:xxx. doi:10.1246/bcsj.20120112

Título:_ ESTUDIO DEL EQUILIBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DE BENCENO + (HEXANO, HEPTANO Y CICLOHEXANO) CON EL LÍQUIDO IÓNICO 1-ETIL-3-METILIMIDAZOLIO ETILSULFATO A 308,15 K Nombre de la revista: Revista Colombiana de Química. ISSN: 0120-2804. A2 Vol.:41No.1: Año:,2012__Pag inicial89Pag final:107 Título:_ Índices de refracción y densidad de mezclas binarias de heptano con ciclohexano, benceno y tolueno a 293.15, 298.15, 303.15 y 308.15 K Nombre de la revista: Revista Orinoquía. ISSN: 0121 - 3709. A2 Vol.:16 No.1: Año:,2012__Pag inicial06Pag final:116 Título:_ Historia y didáctica de la Química a través de sellos postales: un ejemplo con Marie Curie Nombre de la revista. Educación Química ISSNE 1870-8404 A2. Vol.:24 No.1 Año:,2013__Pag inicial: 71Pag final:78 Título:_ PREMIOS NOBEL DE QUÍMICA Y FILATELIA PARTE I: PRIMERA DÉCADA Y FISICOQUÍMICANombre de la revista: Revista Cubana de Química. ISSN: 0121 - 3709. C Vol.:24 No.3: Año:,2012__Pag inicial 249Pag final:260 Título:_ Study of liquid-liquid equilibrium of toluene + heptane with the ionic liquid 1,3-dimethylimidazolium methylsulfate at 318.15 K Nombre de la revista: Revista Avances Investigacion En Ingenieria ISSN: 1794-4953 .C.Vol.: v15 No.:_9 Año:,2013__Pag inicial: 26--- Pag final:35 Título:_ Effect of temperature on thermodynamics of the ionic liquid tetrabutyl phosphonium bromide + (acetone, methanol or 4-methyl, 2-pentanone)", by G. Martinez, E. Amado-Gonzalez, I. Cota, S. Barros and M. IglesiasNombre de la revista: Monatshefte fur Chemie. ISSN: 0121 - 3709. C Vol.:xx No.xx: Año:,2014__Pag inicial xxPag final:xx Título:_ Premios Nobel de Química y Filatelia. Parte II: Química Analítica, química orgánica, productos naturales y bioquímica. Nombre de la revista REVISTA CUBANA DE QUIMICA. ISSN: 0121 - 3709. C .Vol.: v 25. No.:_1 Año:,2013__Pag inicial: 9 Pag final: 19. Título:_ Premios Nobel de Química y Filatelia. Parte III: Polímeros, Coloides, Química Aplicada, Química Inorgánica y Premios Siglo XXI Nombre de la revista REVISTA CUBANA DE QUIMICA. ISSN: 0121 - 3709. C .Vol.: v 26 No.:_1 Año:,2014__Pag inicial: 37--- Pag final: 46. TITULO LIBRO: ESTUDIO DEL EQUILIBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DE


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MEZCLAS TERNARIAS DE HIDROCARBUROS CON LÍQUIDOS IÓNICOS DE IMIDAZOLIO. Editorial Universidad de Pamplona.ISBN 978-958-58310-3-2. 61 p. Pamplona. 2014. TITULO LIBRO: Densidad e índices de refracción de mezclas binarias. Edition: Primera, Publisher: Schaltungsdienst Lange O.H.G., Berlin, Editor: Editorial Académica Española, ISBN: 978-3-659-08513-0. 2014 2015 Título:_ Estudio del efecto de los campos electromagnéticos sobre la producción de biomasa en Saccharomyces cervisiae variedad Rhône.Nombre de la revista: BISTUA .B. Vol.: 12 No.:_2 Año:,2014__Pag inicial 14 Pag final:23 DOI: 10.13140/2.1.3080.0006 . Título:_ Efecto de la humedad de la biomasa en el calor de combustión de bagazo de caña y desperdicios de la mazorca de maíz. Nombre de la revista: Avances en Ingeniería. ISSN: 1794-4953. C Vol.:1 No.11: Año:,2014__Pag inicial 27Pag final:31. Título:_ Effect of pretreatment dilute acid - peroxide on napier grass (Pennisetum purpureum schumach.) to enhance reducing sugar yield by enzymatic hydrolysis Nombre de la revista AVANCES Investigación en Ingeniería Vol. 11 - No. 2 (2014) ISSN: 1794-4953. Título:_ Prediction of molal apparent heat capacity and critical micellar concentration (cmc) of aqueous solutions of Quaternary ammonium salts at temperature (283.15 to 298.15) K.Nombre de la revista: Ciencia en Desarrollo, Vol. 7 No. 2. ISSN 0121-7488 – Julio-Diciembre de 2016, pp. 153-160. doi.org/10.19053/01217488.v7.n2.2016.5427 Título:_ Modeling of the refractive index of binary and ternary mixtures of water with alcohols (methanol, ethanol and propan-1-ol) to 293.15 K. Nombre de la revista: JOURNAL OF SOLUTION CHEMISTRY ISSN: 0095-9782. v.44 fasc.2 p.206 - 222 DOI: 10.1007/s10953-015-0305-5. 2015. Título:_ Optimization of activated carbon production from Chicken manure by Chemical Activation with KOH and H3PO4. Nombre de la revista: Chem. Eng. Transactions ISSN: 0095-9782. A1 Vol.:50 No.xx: Año:2016 Pag inicial 115Pag final:119. DOI: 10.3303/CET1650020

Título:_ Filatelia y Didáctica de la Química: un ejemplo con los Gases Ideales. Nombre de la revista:Rev. Cubana Quím. e-ISSN: 2224-5421A1. Vol. 28, no.3, septiembre-diciembre, 2016, págs. 843-869,

Título:_ Mean Activity Coefficients of NaCl in the Mixture of

2‑Hydroxyethylammonium Butyrate + H2O at 298.15 K. Nombre de la

revista:J . Chem. Eng. Data, 2017, 62 (8), pp 2384–2391 DOI: 10.1021/acs.jced.7b00278 Título:_ Mean Activity Coefficients for NaCl in the Mixtures Containing Ionic

https://doi.org/10.19053/01217488.v7.n2.2016.5427


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Liquids [Emim][MeSO3] + H2O and [Emim][EtSO4] + H2O at 298.15 K. Nombre de la revista: J. Chem. Eng. Data, 2017, 62 (2), pp 752–761 DOI: 10.1021/acs.jced.6b00820 Título:_ Dielectric properties and kinetic analysis of nonisothermal decomposition of ionic liquids derived from organic acid. Nombre de la revista: Thermochimica Acta, 2019, 772, pp 43-52 https://doi.org/10.1016/j.tca.2018.12.013 Título:_ Separation of Azeotropic Mixtures using Protic Ionic Liquids as Extraction Solvents. Nombre de la revista: Journal of molecular liquids, 2019, xxx, xxx. Sept. https:// doi.org/10.1016/j.molliq.2019.111733

DIRECCIONES ELECTRONICAS DE APOYO AL CURSO www.ciencia-basica-experimental.net/fisicoquimica.htm www.petroblogger.com/.../descargar-castellan-fisicoquimica.html ingenegros.com.ar/.../problemas-resueltos-de-fisicoquimica-castellan.html

NOTA: EN CADA UNA DE LAS UNIDADES EL DOCENTE DEBERA PROPONER MÍNIMO UNA LECTURA EN LENGUA INGLESA Y SU MECANISMO DE CONTROL.

https://doi.org/10.1016/j.tca.2018.12.013

https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.111733

http://www.ciencia-basica-experimental.net/fisicoquimica.htm

http://www.petroblogger.com/.../descargar-castellan-fisicoquimica.html


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UNIDAD Nº: 1

NOMBRE DE LA UNIDAD: MEZCLAS SIMPLES: TERMODINAMICA

COMPETENCIAS A DESARROLLAR: Realizar discusiones relacionadas con la termodinámica de las mezclas simples

CONTENIDOS ACTIVIDADES A

DESARROLLAR POR EL PROFESOR

HORAS CONTACTO DIRECTO

ACTIVIDADES A DESARROLLAR POR EL ESTUDIANTE

HORAS TRABAJO INDEPEND

IENTE

HORAS ACOMPAÑAMIENTO AL TRABAJO INDEPENDIENTE

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN QUE INCLUYA LA EVALUACIÓN DEL TRABAJO INDEPENDIENTE

Solución ideal y diluida

Propiedades molares parciales

Actividades

Sistemas de dos componentes

1. Exposición de los conceptos y metodologías propuestas.

20 horas 1. Consultar información relacionada con la temática desarrollada en la web. 2. Desarrollar ejercicios de aplicación. 3. Interpretar resultados obtenidos 4. Adquirir destrezas motrices en el manejos de elementos de laboratorio.

40 horas 10 horas 1. Evaluación de trabajos realizados fuera del aula de clase. 2. Evaluación de los informes de laboratorio. 3. Quices. 4. Exposiciones.

UNIDAD Nº: 2

NOMBRE DE LA UNIDAD: TRANSICIONES Y EQUILIBRIOS DE FASES

COMPETENCIAS A DESARROLLAR: Comprender los procesos de conservación y transformación de energía.


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IENTE



Condiciones de equilibrio entre fases

Sustancias puras

Fusión y evaporación

Sistemas de dos componentes

Equilibrio sólido-líquido: diagramas de eutéctico simple

Soluciones sólidas

Miscibilidad parcial en el estado sólido




UNIDAD Nº: 3

NOMBRE DE LA UNIDAD: CINETICA QUIMICA

COMPETENCIAS A DESARROLLAR: Analizar y aplicar los conceptos de primera y segunda ley de la termodinámica a procesos reales.






IENTE




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Velocidad del cambio químico

Concepto del orden de reacción

Constantes de velocidad

Ecuaciones de velocidad de primer orden

Ecuaciones de velocidad de segundo orden

Determinación del orden de reacción

El estado estacionario

Reacciones en cadena

Como dependen de la temperatura las velocidades de reacción

Aproximación seudo state steady




UNIDAD Nº: 4

NOMBRE DE LA UNIDAD: CINETICA DE REACCIONES COMPLEJAS

COMPETENCIAS A DESARROLLAR: Analizar las variables que intervienen como condiciones de equilibrio químico en gases ideales y en gases reales






IENTE




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Reacciones en cadena

Cinética de la Polimerización

Catalisis

Predicción de Mecanismos de reacción

Teoría de las colisiones

Reacciones en fase gaseosa

Mecanismos de iniciación y propagación

Reacciones de iones

Mecanismos de reacciones de iónicas

Reacciones en soluciones polares

Reacciones en superficies




UNIDAD Nº: 5

NOMBRE DE LA UNIDAD: SUPERFICIES Y COLOIDES

COMPETENCIAS A DESARROLLAR: Identificar y comprender las variables involucradas en las propiedades de los gases reales






IENTE




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Tensión superficial

Ecuación de Young y Laplace

Capilaridad

Ecuación de Kelvin

Tensión superficial de soluciones

Estructura de las películas de superficie

Surfactantes y micelas

Membranas celulares

Soles coloidales

Estabilidad de coloides




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