FISICOQUIMICA

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aspectos de la fisicoquimica

cesar romero gonzalez

Presentación fisicoquimica

ASPECTOS DE LA FISICOQUIMICA

01

• Espectroscopia

• Mecánica cuántica

• Equilibrio químico

• Cinética química

• Termodinámica

ASPECTOS DE LA FISICOQUIMICA

Principios de la Termodinámica

TERMODINAMICA

Estudia las leyes de la energía y cómo ésta se transforma en los sistemas químicos. Incluye conceptos como entalpía, entropía y energía libre de Gibbs.

Primera Ley de la Termodinámica (Ley de la Conservación de la Energía):Esta ley establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra. La energía total de un sistema aislado permanece constante.Fórmula: ΔU = Q - W, donde ΔU es el cambio en la energía interna del sistema, Q es el calor añadido al sistema y W es el trabajo realizado por el sistema.Segunda Ley de la Termodinámica:Esta ley introduce el concepto de entropía (S), una medida del desorden o la dispersión de la energía en un sistema.Establece que en cualquier proceso espontáneo, la entropía total del universo (sistema + entorno) siempre aumenta. Esto significa que la energía tiende a dispersarse.Un proceso es espontáneo si ΔS_universo > 0.Tercera Ley de la Termodinámica:Esta ley establece que, a medida que la temperatura de un sistema se aproxima al cero absoluto (0 K), la entropía del sistema tiende a un valor mínimo constante.En general, se interpreta que la entropía de un cristal perfecto en el cero absoluto es cero.

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La cinética química es esencial para el diseño de procesos industriales, el desarrollo de nuevos materiales y la comprensión de procesos biológicos y ambientales.

Concentración de Reactivos Temperatura Superficie de Contacto Catalizadores Naturaleza de los Reactivos

La cinética química es la rama de la química que estudia la velocidad de las reacciones químicas y los factores que influyen en dicha velocidad.

CINETICA QUIMICA

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Aplicaciones del Equilibrio Químico Industria Química: Optimización de condiciones para maximizar la producción de productos deseados, como en la síntesis de amoníaco en el proceso Haber-Bosch. Biología: Entender y controlar procesos bioquímicos en organismos vivos, como el equilibrio de oxígeno y dióxido de carbono en la respiración celular. Medicina: Diseño de fármacos que afecten las reacciones químicas en el cuerpo humano.

Reacciones Reversibles: En una reacción reversible, los reactivos se convierten en productos y los productos pueden volver a convertirse en reactivos. Se representa típicamente como: 𝐴 + 𝐵 ⇌ 𝐶 + 𝐷 . Estado de Equilibrio: Se alcanza cuando la velocidad de la reacción directa (reactivos a productos) es igual a la velocidad de la reacción inversa (productos a reactivos). En este punto, las concentraciones de los reactivos y productos permanecen constantes en el tiempo. Constante de Equilibrio (K): La constante de equilibrio, 𝐾 , es una expresión matemática que relaciona las concentraciones de los reactivos y productos en el equilibrio. Para la reacción 𝑎 𝐴 + 𝑏 𝐵 ⇌ 𝑐 𝐶 + 𝑑 𝐷 , la constante de equilibrio se expresa como: \[ K = \frac{{[C]^c [D]d}}{{[A]a [B]^b}} \] Las concentraciones se expresan en molaridad (mol/L).

El equilibrio químico es un concepto fundamental en la fisicoquímica que se refiere al estado en el que las concentraciones de los reactivos y productos en una reacción reversible no cambian con el tiempo.

EQUILIBRIO QUIMICO

Aplicaciones de la Mecánica Cuántica Química Cuántica: Explica la estructura y comportamiento de los átomos y moléculas, así como la formación de enlaces químicos.Tecnología: Es fundamental para el desarrollo de tecnologías modernas como los transistores, láseres y la computación cuántica.Física de Partículas: Ayuda a entender las interacciones y propiedades de las partículas elementales.

La mecánica cuántica es una rama fundamental de la física que describe el comportamiento de las partículas a escalas muy pequeñas, como los átomos y los electrones.

MECANICA CUANTICA

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La espectroscopia es una técnica que estudia la interacción entre la radiación electromagnética y la materia. Es fundamental para analizar la composición y propiedades de diferentes sustancias.

ESPECTROSCOPIA

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