FISICOQUIMICA

1. FÍSICO - QUÍMICA
Semestre Académico III
Docente Ing. Cifrido Zaravia Sánchez

2. Presentación
Estimados alumnos el lado fascinante de la físico –
química, cual es el dirigir y controlar el fenómeno
químico y proporcionar los fundamentos teóricos de
toda la química.
Invoco a los estudiantes que se formen a ser
profesionales al servicio del Desarrollo nacional y la
independencia tecnológica que nuestro país necesita.

3. Temas III
1. Naturaleza de la Físico – Química
2. Propiedades de Gases
3. Ecuaciones de Estado de Gases
4. Casos de Estudio
5. Termodinámica 1ᵒ Ley
6. Termoquímica
7. Casos de Estudio
III

4. Naturaleza de la Físico - Química III
Se sabe que gran numero de fenómenos no se pueden aplicar
de un medio puramente físico o químico.
La físico - química constituye las bases teóricas de toda la
química tiene como propósito predecir y controlar el
fenómeno físico - químico mediante el empleo de métodos y
postulados.
La físico - química comprende el estudio de las relaciones
entre la materia y energía.

5. Para mejor entendimiento nos preguntamos lo siguiente:
Tenemos por ejemplo la siguiente reacción :
¿Cómo se puede predecir si una reacción se llevara a cabo o no?
¿Una vez que una reacción comienza? ¿Cuan rápido procede?
¿Cuanto avanzara la reacción antes de detenerse?
Para predecir una reacción tenemos que estudiar Leyes Termodinámicas.
Para estudiar la velocidad de una reacción tenemos que estudiar Cinética
Química.
Para controlar una reacción tenemos que estudiar Equilibrio Químico.
A+B→C+D

6. Métodos Usados por la Físico - QuímicaIII
Para la explicación de las leyes físico – química
utilizaremos las vías siguientes:
a) Método Cinético.- Trata con moléculas y
mecanismos y envuelve el factor tiempo.
b) Método Termodinámico.- Que es independiente de
toda la teoría de la materia, se aplica a sistemas en
equilibrio y les importa solo los estados inicial y final
de los sistemas considerados.
III

7. Utilidad de la Físico - Química
En la Industria de Bioprocesos si se conoce las Leyes de la
Termodinámica, Cinética y Equilibrio es posible elegir las
condiciones que permitan el mayor rendimiento de los
productos deseados y menor producción de los sub-
productos aumentando las utilidades y disminuyendo la
contaminación.

8. Unidades
Antes de proceder con el estudio de la físico – química
revisemos las unidades que se utilizan para mediciones
cuantitativas.
En Química y Física estudiaron unidades básicas del S.I.
(Longitud, Masa, Tiempo, Corriente Eléctrica, Temperatura, etc.).
En Físico – Química con frecuencia se emplean unidades
distintas para expresar la misma magnitud.
Ejemplo: Magnitud de Calor => Calorías, Joules, B.T.U.

9. Fuerza.- La unidad de fuerza en el S.I. es el Newton (N).
Presión.-
La unidad S.I. de presión es el pascal (Pa).
Las siguientes relaciones son exactas :
I bar = I x 105 Pa = 100 K Pa
I atm = 1.01325 x 105 Pa = 101. 325 K Pa
I atm = 1.01325 bar
I atm = 760 Torr
I m m Hg = I Torr
Energía.- La unidad de energía del S.I. es el Joule
I J = Nm
I Cal = 4.184 J
IN=I Kg m S¯²
IPa=I N m S¯²
Presión =

10. Señores estudiantes les envió un Formulario de Química y Físico – Química
para resolver muchos casos de estudio.
Temas:
• Química
• Físico – Química
• S.I. de unidades
• Factores de Conversión
• Tablas Termodinámicas
Para convertir de una unidad a otra tomen el siguiente criterio:
o Cantidad dada x factor de conversión = Cantidad buscada
o Unidad dada x
unidad buscada
unidad dada
= Unidad buscada

11. Casos de Estudio
• La densidad del mercurio, el único metal liquido a temperatura
ambiente es 13.6 g/ml.
¿Calcule la masa de 5.5 ml del liquido en libras?
𝑝 =
𝑚
𝑣
m = p x v = 13.6 g/ml x 5 ml = 74.8 g
Criterio: Cantidad dada x Factor de conversión = Cantidad buscada
74.8 gr x
1 lb
453.6 gr
= 0.1649 lbs
m = 0.1649 lbs

12. • El nitrógeno liquido se obtiene del aire licuado y se utiliza para
preparar alimentos congelados la densidad del liquido es 0.808 g/cm³
¿Convierta la densidad en kg/m³?
Criterio: Análisis Dimensional
Se requiere 2 factores de conversión
0.808 g/cm³ x
1 kg
1000 g
x
1 cm³
1 x 10 −6− m³
= 808
Kg
m³

13. • El consumo diario de glucosa de una persona es de 0.0833 lbs.
¿Cuál es el valor de esta masa en mg ?
1 lb -> 453.6 grs
0.0833 lbs x
453.6 g
1 lb
x
1 mg
1 x 10−3 g
= 3.78 x 104 mg
m = 3.78 x 104 mg

14. o Un adulto tiene en promedio 5.2 L de sangre.
¿Cuál es su volumen de sangre expresado en m³?
Factores de conversión 1º 1 L = 100 cm³
2º 1 cm = 1x10-2 m
5.2 L x 1000 cm3
1 L
x (1x10¯²m
1 cm
)³
5.2 L x 1000 cm³
1 L
x 1x10−6m³
km³
v=5.2x10¯³m³

15. • Un rollo de aluminio en lámina tiene una masa de 1.07 Kg.
¿Cuál es su masa en libras?
• El volumen de una habitación es 1.08x108 dm³. ¿Cuál es su
volumen en m³?
• La densidad del metal más ligero, el litio (Li), es de 5.34x10²
Kg/m³. ¿Conviértala en g/cm³?
• La densidad del etanol líquido incoloro comúnmente llamado
alcohol de gramo es de 0.798 g/ml. ¿Calcule la masa de 17.4
ml de este liquido?
Casos de Estudio (Solucionar – Informar)

16. 1. Normalmente, el cuerpo humano soporta temperaturas de
105ᵒF solo durante breves periodos sin que ocurrirá daño
permanente en el cerebro y otros órganos vitales. ¿Cuál es la
temperatura en grados Celsius?
2. La temperatura de ignición del papel es de 451ᵒF. ¿Cuál es la
temperatura en grados Celsius?
3. Convierta las temperaturas siguientes a Kelvin.
37ᵒC, la temperatura normal del cuerpo humano.