Termodinámica química

TEORÍA

TEMA I: GASES REALES

1. Factor de Compresibilidad (Z). Gas real
2. Ecuaciones de estado del gas real y su rango de aplicabilidad.
3. Condensación de un gas. Variables críticas
4. Ley de los estados correspondientes.

TEMA II: REVISIÓN DE CONCEPTOS DE TERMODINÁMICA

1. Trabajo, calor, energía interna. Primer Principio de la Termodinámica.
2. Funciones de estado: Energía interna. Entalpía.
3. Segunda ley de la Termodinámica. Enunciados. Teorema y ciclo de Carnot.
4. Entropía. Cálculo de los cambios de entropía en diferentes procesos.
5. Entropía y espontaneidad.
6. Tercera ley de la Termodinámica. Cálculo de entropías absolutas.
7. Interpretación molecular de la entropía.
8. Energía Libre de Gibbs (G) y Energía Libre de Helmholtz (A).
9. Relaciones termodinámicas de un sistema en equilibrio. Relaciones de Maxwell.
10. Calculo de magnitudes termodinámicas en diversos procesos.
11. Ecuaciones de Gibbs para sistemas multicomponentes. Potencial químico
12. Condiciones generales de equilibrio y de proceso espontáneo.
13. Potencial químico de sustancias puras, gases ideales y gases reales. Fugacidad

TEMA III: EQUILIBRIO DE FASES DE SUSTANCIAS PURAS.

1. Conceptos básicos. Fases y transiciones de fase.
2. Regla de las fases.
3. Diagrama de fases. Estabilidad y transiciones de fase.
4. Entalpías y entropías de los cambios de fase.
5. La ecuación de Clapeyron.
6. Clasificación de las transiciones de fase.

TEMA IV: SISTEMAS DE COMPOSICIÓN VARIABLE

1. Magnitudes molares parciales y magnitudes de mezcla.
2. Determinación de las magnitudes molares parciales.
3. Potencial químico como magnitud molar parcial.
4. Ecuación de Gibbs-Duhem.

TEMA V: DISOLUCIONES IDEALES Y REALES

1. Potencial químico en disoluciones ideales y diluidas ideales. Ley de Raoul y ley de Henry.
2. Magnitudes de mezclas para disoluciones ideales.
3. Propiedades coligativas.
4. Potencial químico en disoluciones no ideales: actividad y coeficiente de actividad.
5. Determinación de coeficientes de actividad.
6. Magnitudes de mezcla para disoluciones no ideales. Funciones de exceso.
7. Disoluciones de electrolitos.
8. Potenciales químicos en disoluciones de electrolitos. Potencial electroquímico.
9. Teoría de Debye-Hückel: coeficiente de actividad iónico medio

TEMA VI: DIAGRAMA DE FASES EN SISTEMAS DE DOS COMPONENTES

1. Equilibrios de fase para sistemas líquido-gas: diagramas de presión de vapor vs composición y diagramas de temperatura vs composición.
2. Equilibrio de fases para sistemas líquido-líquido.
3. Equilibrio de fases para sistemas sólido-líquido

TEMA VII. EQUILIBRIO QUÍMICO EN SISTEMAS REALES

1. Constante de equilibrio termodinámica.
2. Equilibrio químico en fase gas.
3. Equilibrio químico en disoluciones de no electrolitos.
4. Equilibrio químico en disoluciones de electrolitos.
5. Equilibrio químico en sistemas heterogéneos. Actividad de sólidos y líquidos puros.
6. Influencia de la temperatura y la presión en el equilibrio.

TEMA VIII: EQUILIBRIO ELECTROQUIMICO

1. Reacciones de oxidación-reducción. Sistemas electroquímicos. Leyes de Faraday.
2. Pilas: nomenclatura y tipos. Tipos de electrodos.
3. Diferencia de potencial en la interfase electrodo/disolución.
4. Potencial de una pila. Ley de Nernst.
5. Potencial de una pila y potenciales de electrodo.
6. Determinación de magnitudes termodinámicas a partir del potencial de una pila.

PRÁCTICAS

1. Solubilidad de una sal a distintas concentraciones de electrolito: comprobación experimental de la ley de Debye-Hückel.
2. Volúmenes molares y específicos parciales.
3. Equilibrio y diagramas de fases de sistemas de un solo componente.
4. Diagrama de solubilidad en un sistema ternario.
5. Magnitudes termodinámicas de una pila.
6. Propiedades coligativas.
7. Determinación del potencial estándar de una pila y del coeficiente de actividad iónico medio.