Fisicoquímica

fisicoquímica

Marilu R.

OBJETIVO:

Es generar más procedimientos y ejemplos de algunos temas que tienen que ver con el aprendizaje de la materia de fisicoquímica mostrando paso por paso la solución de un problema o de igual manera mostrando información más específica e importante de un tema, de esta manera para poder facilitar el conocimiento en el que uno está interesado 

Cuando hablamos de fisicoquímica nos resulta algo complicado, decidimos no pedir información, o ignorarla completamente y más si una persona no tiene un interés por ella y solo pide información por que podría ser para el acceso de aprobar una simple materia, algunos aún se preguntarían cual sería el propósito de ella o como lo llevamos a cabo en la vida o simplemente no se tiene uno ni la mínima idea con lo que tenga que ver, o podría ver personas que si les interesaría pero se encuentran dudas de cómo darle solución a un problema y es ahí donde uno pone de su parte para resolver  algunas dudas  pero ahora empezare por decir que la fisicoquímica si tiene que ver y esta presente en la vida cotidiana ya que controla y predice los procesos químicos para su utilización, te lleva a dar una medida exacta para comprender el efecto, en la siguiente información encontraras algunos tipos de resolución de problemas  para su mejor entendimiento además de que muestra información clara y especifica. 

TRABAJOS:

  
TERMOQUÍMICA Y TERMODINÁMICA

La Termoquímica: estudia las cantidades de calor que acompañan a las reacciones químicas.

Termodinámica: ciencia que estudia el movimiento del flujo del calor

REACCIONES EXOTÉRMICAS Y SU RELACIÓN CON EL CAMBO CLIMÁTICO

Una reacción endotérmica es una reacción química que para que sucedan se les aplica calor sin en cambio una reacción exotérmica es una reacción química donde se desprende el calor.

Un ejemplo de su relación con el cambio climático:

                                               cambio climático

                                          ↙                                  ↘

                  exotérmica                                                     endotérmica

                      ↓                                                                          ↓

           combustión                                                            incrementación

                     ↓                                                                          de

      quema de cualquier                                                      temperatura

           sustancia                                                                          ↓

                    ↓                                                                            calentamiento

       desprende calor                                                                  en la tierra

                   ↓                                                                                     ↓

          ocasiona                                                                             ocasionan

                   ↓                                                                                        ↓

efecto invernadero                                                                       polos derretidos

                                                                                                        y deshielo

   

 https://sites.google.com/site/calentamientoglobalmilla/efecto-invernadero

                                     
                               CALOR ESPECIFICO

El calor especifico es la capacidad de energía térmica en cualquier sustancia excepto el agua

formula:

              Q
Ce= ⏤⏤⏤⏤

         m   ∆T

Donde:

Q= Calor ( cal)

m= masa en (kg)

Ce=calor especifico en (cal/g ºC )

∆T(T2-T1)= variación de temperatura  en ( ºC)

1.-Calcular el Ce de cierta sustancia de la que se sabe que tiene una masa de 20.3 kg a la que se le aplica un calor de 1553.36 kj  para que su temperatura se a de 21.3 a 24.5 ºc

  

        1553360 j                                                                        1kj=1000j                            
Ce=——————

      20300g (24.5 - 21.3ºc)                                                      1kg =1000g

Ce=1553360j

     —————— 

      64960 kg ºc    

Ce=23.9 j/g ºc

2.El Ce del Al es de 0.896 j/ gºc ¿Qué cantidad de calor se requiere para calentar 120.25 g de Al a una temperatura de 20.7 a 35.4 ºF?

                                                                                      ºF a ºC

                                                                                      (ºF) -32

Q= Ce  m( ∆T)                                                        ºC= ————

                                                                                        1.8

Q=(0.896J)(120.25g ) [(1.8ºc) -(-6.27ºc)]

Q= (0.896J) (120.25g)  (8.15ºc)

Q=(0.896J/gºc)(980.0375gºc)

Q= 878.113600 J

3.-¿cuántas calorías son necesarias para calentar 350ml de agua para preparar café. Si se calienta el agua de 15.2 a 79.5ºc’

formulas:                      Q= Ce  m( ΔT)                       1 cal= 4.184j       1J =.239 cal

Q=(4.189j/gºc) (350g) (79.5ºc -15.2ºc)

Q=(4.184 j)(350)(64.3)

Q=(4.184 j) (22505)

Q=94160.920 J
Conversión:

Q=(94160.920)(.239)

Q= 22504.459880 cal

 Entalpía

Es el contenido calórico que tiene determinada sustancia en un sistema cerrado

                    Hº=∑ Hº productos- ∑Hº reactivos 

(Entalpía de reacciones es igual a la sumatoria de Entalpía de productos menos la sumatoria de reactivos)

           

1.-Calcular la entalpia de la siguiente reacción química. 

                   
             
                                        2 Co  +  O_{2  ➝}    3Co₂  

Anhídrido carbónico = (- 110.5 Kj/mol)

Oxigeno= (0 kj/mol)

Anhídrido carbonoso =(-374.5 Kj/mol

Hº=[(2)(-110.5Kj/mol)]  - [(2)(-374.5)+(0 kj/mol)]

Hº=(-221 kj/mol)-(-749 kj/mol)

Hº= -221 +749

Hº=  528 Kj/mol    La reacción es   Endotermica 

2.-En la combustión del gas octano se libera una energía de -1,112.48 KJ.

a) calcular el calor que se libera en la combustión de 50.5g de gas octano

formula    2C₈H₁₈  +  25O2      →     16CO2  + 18H2 O

     

Gas octano

Masa atómica del (C)  12.011

Masa atómica del  (H)  1.0079

M.A  (C)  12.011x8 =96.088

M.A  (H)  1.0079x18 =18.1422

suma:      96.088 +18.1422 = 114.2302 g/mol

Conversión:   
1Mol  → 114.23g       

       x    → 50g

50 ÷114.23 = .44 mol

 Conversión:
2 Mol oct.     →    -1,112.48 Kj

    .442 Mol      →      x

-1,112.48 Kj  x  .44 Mol = 489.4912

489.4912 ÷ 2 =  - 244.7456 Kj 

la reacción es exotérmica es exotérmica 

CALORÍMETRO  

                       Es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor 

http://www.quimitube.com/utilizacion-del-calorimetro-variacion-de-entalpia-de-neutralizacion

CALORÍMETRO 

Es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor.

materiales:
Lata porta penetron  de 20 cm de diámetro y 22 de alto 
Espuma expansiva sika
termómetro
agitador
Espuma 
clavo
cuter
agua 

hidróxido de sodio
procedimiento:
https://feria-ciencias-elvis.blogspot.com/2014/12/calorimetro-adiabatico-casero.html?fbclid=IwAR2-JEos_X7A3r3MGHT_egiskiKiXYoiMdsHtvj7IZCLYsreT4icA7JPYmg

Se tiene una temperatura inicial de Agua de 16ºc con una masa de 6 gramos de hidróxido de sodio que se le agrego 100 ml de agua sabiendo que el calor especifico  de hidróxido de sodio es .35cal/g  y su temperatura final fue de 32ºc ¿Qué cantidad de calor se aplicó?

Q= Ce m  (∆T)

Q= 0.35 cal/gºc   (6g)  (32ºc-16ºc)

Q=.35 cal/ºc  (6)  (16ºc)

Q=.35 cal/ºc (96ºc)

Q=33.60 cal       se libero de calor 

ENTROPÍA 

La entropía es la  magnitud termodinámica que indica el grado de desorden molecular en un sistema.

http://www.areaciencias.com/fisica/entropia.html

∆Sº =∑Sº productos -∑Sº reactivos

[Δsº ]=J/ºk

Calcula la entropía de la siguiente reaccion

pasos

1)  escribir ecuación

2)   balancear ecuación

3)   calcular la variación de entropía

cobre +oxigeno   →  oxido cúprico

Cu  +O      Cu2O2

2Cu + O2    2Cu O

ΔSº=2(408.5 J/ºK)-  [2 (395.8 J/ºK)+455.7K/º]    

ΔSº= 817 J/ºK  -  791.6J/ºK  +  455.7J/ºK

     ΔSº=  817J/ºK   -  1247.3 J/ºK

     Δº=   -403.3 J/ºK

Te recomiendo ver el siguiente vídeo para un mejor entendimiento.

ENERGÍA LIBRE DE GIBBS

Es la energía necesaria para producir un trabajo a temperatura y a presión constantes.

ΔGº= Hº - TSº

(Energía libre de Gibbs es igual a la entalpia menos la temperatura por entropía)

    

         acido       +     hidrixido de     →      plurufato de     +     oxido de                     

      perflurico           aluminio                   aluminio              dihidrogeno

       3HFO_{4           +}          Al(OH)3           →             Al(FO4)3        十             3H2O

ΔHº= 335.52 J/mol         625.3J/mol            228.5 J/mol                  124.5 J/mol

Δsº=   238.7kj/ºk             430.8kj/ºk               183.5kj/ºk                    339.7kj/ºk

T =19 ºC           ºC  a ºk

Hº= ∑Hºproductos -∑Hº reactivos

Hº= [(228.5 j/mol) + 3(124.5 j/mol)] – [3(335.52 j/mol) + (625.35 j/mol)]

Hº=(228.5j/mol +373.5 j/mol)  -  (1006.56j/mol + 625.35 j/mol)

Hº=602 J/mol  - 1631.81 j/mol

Hº= -1029.8 j/mol

ºK = ºC +273.15

ºK= 19+273.15

ºK= 292.15

ΔSº=Sº productos - sºreactivos

Δsº=[(183.5 kj/ºk) + 3(339.7kj/ºk)]  -  [3(238.7 kj/ºk)+ (430.8kj/ºk)

Δsº= (183.5 kj/ºk +1019.1 kj/ºk )   -   (716.1 kj/ºk   + 430.8kj/ºk)

Δsº=1202.6 kj/ºk  - 1146.9 kj/ºk

Δsº= 55.7 kj/mol x 1,000

Δsº=55,700 j/mol

ΔGº= H – T Sº

ΔGº= - 1029.8 j/mol - (292.15ºk)(55700 j/mol)

ΔGº= -

1029.8 j/mol   -16272755 j/ºkmol

ΔGº= -16,273,784.8 J/mol ºk

CONSTANTE DE EQUILIBRIO 

formula:

https://www.profesor10demates.com/2015/09/constante-de-equilibrio-kc-kp.html

Es una medida característica de cada reacción bajo condiciones de temperatura y presión especificas constantes.

Acido                  Hidróxido de                  Fosfito de             Oxido de

fosforoso            magnesio                        magnesio            dihidrógeno

2H₃PO₃       +   3Mg(OH)₂        →             Mg3(PO)2      +       6H2O

.003M                   0.012M                          0.009M                 0.001M


             [0.009m]  [0.001m]⁶

   Keq= –––––––––––––––

             [0.003m]²  [0.012m]³

            [0.9x10ᐨ³m]  [0.1x10ᐨ¹⁸m]

  keq=  ––––––––––––––––––––

            [0.9x10ᐨ⁶m]   [1.728x10ᐨ⁷]    

            [0.9x10ᐨ²¹m]
  keq= ––––––––––––

           [1.5552x10ᐨ¹¹]

  keq= 5.78x10ᐨ¹⁰

pH Y POH

1-Se tiene una solución de Ácido bórico con una concentración de 0.315m suponiendo que el Ácido bórico se ioniza al 100%cual será el pH y el POH de la solución.

      H₃BO₃

pH= -log [H+]   formula

pH=-log [(0.315)(3)]

pH= -log [0.945]

pH=0.0245

POH =14 – pH    formula

POH =14 - 0.0245

POH= 13.975

CONCENTRACIÓN 

A continuación, te recomiendo ver el siguiente vídeo para que pueda ser mejor entendible.

2.-Se tiene una solución de cierta sustancia de la que se sabe que su pH= 0.80m

a) calcular la [H+]

b) calcular el POH

c)calcular la [OH]

pH=80m

POH= 14 – pH

POH=14- 0.80

POH= 13.2

[Hᐩ] = 10ᐨᴾᴴ

[Hᐩ]= 10ᐨ⋅⁸⁰

[Hᐩ]=0.158M

[OHᐨ]= 10ᐨᴾᴼᴴ

[OHᐨ]=10ᐨ¹³⋅²

[OHᐨ]=6.30X10ᐨ¹⁴m

"pH FISIOLÓGICO Y LAS FUNCIONES BÁSICAS DEL CUERPO HUMANO"

Sin duda muchas de las personas ignoramos la manera en cómo nos cuidamos, en querer conocernos otro poco más allá de nuestro interior, y aun así  a pesar de la información que recibimos alrededor no lo hacemos , probablemente solo personas estudiadas se dan cuenta de aquello pero estoy segura de que todavía algunos se preguntan aun ¿cuál sería la importancia de hacerlo? pues aquí hablare de un tema en particular de que es el pH sabiendo que el ph es  fundamental y que puede darse en distintas áreas de conocimiento pero en este caso yo me enfocare en la nutrición ya que el saber alimentarnos bien nos lleva a una buena salud pero cuando no lo hacemos corremos muchos riesgos  y que para esto  debemos de conocer muy bien cómo va influyendo. Entonces el no tener nuestro pH en equilibrio nos lleva a consecuencias como lo he dicho anteriormente,  y somos dichos de provocarnos nuestros propios daños cada día y que sin darnos cuenta nos puede llevar a algo tan grave como  la muerte, a veces por seguir probando alimentos el cual se nos hace una delicia, y que lamentablemente la mayoría de estos son ácidos, además de que daña a algunos órganos importantes, y que  nos genera una Acidosis dentro de nuestro organismo, entonces ¿ahora vemos la grande importancia que tiene el saber balancear nuestros alimentos?, a continuación conoceremos más sobre cuáles son los alimentos más peligrosos y que es lo que debemos de evitar frecuentemente  y cómo influye poco a poco en nuestro organismo cuando no lo hacemos.

desarrollo

El pH fisiológico es un  nivel de concentración de acidez o alcalinidad de dicha sustancia y  que va a determinar el estado de salud del cuerpo ,una persona puede considerarse que esta bien en un estado de salud cuando no tiene problemas en su organismo, es decir alguna enfermedad o que tenga problemas con un consumo excesivo de alimentos que se consideran con mucho acido, nuestro pH se va a enfocar a medir el grado de acidez que nosotros le acumulemos a nuestro estomago mediante los alimentos

“la escala del pH varia del 0 al 14, de forma que se considera 7 como un valor de pH neutro, menos de 7 se vuelve más acido, arriba de 7 se vuelve más alcalino” (Estado, 2018)

es decir aquí tenemos una referencia exactamente cómo vamos lo vamos a poder identificar cuando una persona estará anivelada, correrá mayor riesgo cuando puede ser que se encuentre por el grado de acidez  menor que siete y ligeramente una persona estará sana cuando su pH este en el grado neutro  y un poquito elevado al alcalino.

“El cuerpo simplemente no puede tolerar los desequilibrios hacia un estado de acidez prolongado” (Replied, 2014)

a mi parecer se ha notado que las personas por no cuidar la alimentación que ingieren empiezan a tener problemas y por ello es una causa de la cual accedan a los hospitales y estoy  favor de lo dicho anteriormente ya que mediante la regla del pH el cuerpo no podrá tolerar tanta acidez lo que nos ocasionara algún efecto en el organismo que pueda ser que el sistema se debilite, y si la persona no se cuida aun prácticamente será mayor el riesgo que le ocasionaremos a nuestra salud además de quemar nuestra laringe que no es tan resistente para soportar los ácidos, y que pueda ser imposible ser curado, según el doctor Alberto Martí Bosh los alimentos que provocan acidez son: los Productos lácteos, Carnes, Todas las formas de azúcar, Vinagre ,Alimentos procesados y con aditivos, huevos, Café y Alcohol.

“El exceso de acidificación del cuerpo es la causa de todas las enfermedades degenerativas. Si ocurre una perturbación del equilibrio un cuerpo comenzara a producir y almacenar más acidez y residuos toxicas que provocara que las enfermedades empiecen a manifestarse” (Rolando, 2016)

Puedo decir que estaría a favor porque sin embargo además de los daños dentro de el organismo ocurre que la mayor enfermedad que se da en la sociedad es la diabetes y que abemos que es provocada a acusa de el exceso de azucares y grasas que se digieren además puede darse en distintas personas a veces porque se llega a heredar así que no debemos de pensar que nada nos hará daño por que para vivir en un perfecto estado debemos de balancear nuestra alimentación .

“para que nuestra sangre pueda cumplir con las funciones de que las células se alimenten y puedan eliminar residuos y poder renovarse todo el tiempo debe de mantenerse en un bance de 7.35 y7.45 ligeramente alcalino” (Marina, 2012)

A mi parecer la sangre es esencial y juega un papel muy importante en nuestro cuerpo y que también ocasiona enfermedades que te pueden ocasionar la muerte además es fundamental para un buen funcionamiento del cuerpo ya que se encuentra lleno de aquello por lo tanto por eso debemos de mantenerlo en estado alcalino con ayuda de alimentos sanos que el doctor Alberto Martí Bosh dice que son como las frutas, el agua, las Verduras verdes, Cereales integrales y la Miel.

“En las primeras etapas de este desequilibrio los síntomas pueden incluir cosas tales como erupciones en la piel dolores de cabeza alergias resfriados gripe ya en etapas mayores las enfermedades se vuelven más graves o suele dañarse algún órgano dentro del organismo” · (Replied, 2014)

puedo estar en acuerdo por que lo podemos ver a simple vista y suele pasarle a las personas cuando se consume muchos ácidos y después de un tiempo hay problemas constantemente y es ahí donde uno tiene razón de que pueden llegar a tener daños en tu estado de salud y por el contrario prácticamente si se ha avanzado el problema que sea difícil de ser curado ,nadie quiere verse enfermo o provocarse una muerte por una causa que pudo ser evitada.

conclusión

puedo concluir con lo dicho anteriormente que es muy importante el saber cómo influye el pH con la alimentación en la manera de cómo nos  alimentamos, que es lo que consumimos y probablemente si lo que han comido con mayor frecuencia han sido los alimentos ácidos, dejar de consumir lo mas que se pueda y comenzar una nueva dieta con las verduras, para que nuestra sangre siga cumpliendo las funciones de eliminar dichos residuos y pueda mantenerse neutralizado por que el exceso de acidificación es una de las principales causas de muchas enfermedades y que se va dando mediante el consumo de dichos alimentos con mayor acidez y que se consumen constantemente además de como influye en nuestro organismo y que enfermedades nos pueden llegar a provocar  y cómo podemos evitarlo ya que lo más importante de todo es nuestra salud.

Bibliografía

Estado, I. d. (13 de julio de 2018). gob.mx. Obtenido de gob.mx: https://www.gob.mx/issste/articulos/el-equilibrio-del-ph-en-el-organismo?idiom=es

Replied, R. (8 de septiembre de 2014). SaludBio. Obtenido de https://saludbio.com/articulo/el-pH-y-la-salud

Rolando, C. (25 de abril de 2016). ROCHADE: ECONOMÍA, ACTUALIDAD Y MEDICINA NATURAL. Obtenido de http://www.rochade.cl/la-acidez-del-organismo-efectos-la-salud-especialmente-cancer/

¿cuál fue el mejor trabajo que realizaste en este semestre?

El mejor trabajo que realice en este semestre fueron los cálculos de entropía ya que al resolver los problemas mediante los pasos ya tenía una idea clara de cómo sería el proceso, además de que mis resultados fueron los correctos y se me facilito analizar en mi respuesta cuando había un aumento o no de entropía además de que también este nos sirve para conocer cuál es la energía útil utilizada en un trabajo.

¿Cuál fue el peor trabajo?

Sin embargo, el peor trabajo fue la elaboración del calorímetro, porque se tardó en hacerlo, no hubo una organización adecuada, además de que en el momento de hacer el experimento fue de una manera rápida y no se logro ver claramente el proceso así que no me pareció muy interesante pero finalmente si logramos el objetivo.

¿Cuál es el tema que te parecido más importante?

El tema que me pareció más importante fue el ensayo que tuvo que ver con el pH y las funciones básicas del cuerpo humano que se basó en la nutrición  ya que es una realidad que nosotros hacemos a diario, que mucha gente ignora teniendo información tan cerca, si las personas tienen enfermedades ha sido por ignorancia porque no es difícil el poder cuidarse aun consumiendo esos alimentos, en lo personal cuando me puse investigar me di cuenta que pertenecía a una de esas personas ignorantes hubo mucha información que conocía pero ignoraba sus  consecuencias ahora  que lo sé  tratare de evitarlo.

  

¿Cuál es el tema que te pareció menos importante?

El tema que me pareció menos importante fueron las reacciones Exotérmicas y Endotérmicas y la relación con el medio ambiente simplemente porque a pesar de que uno quiera que evitemos esas causas que ocasionan que el clima empeore la mayoría de las personas en el mundo no entenderá al contrario vamos empeorando cada vez. Y más con la contaminación que hasta los países mas desarrollados son lo que más lo ocasionan.

¿Cómo aplicas personalmente en tu vida los conocimientos adquiridos en este curso?

Yo que creo que siempre se aplica la fisicoquímica en la vida de una u otra forma pero ahora mis conocimientos los aplicaría en la manera que cocinaría, al agregarle un tiempo determinado a la estufa, al saber que desde que nos movemos ocasionamos un tipo energía, en los alimentos que consumimos y tener en cuenta todo lo que ocasiona, seria un poco cuidadosa ahora que sé que todo debe de tener una medición.

Conclusión 

A mi parecer en esta materia me parecieron unos temas importantes además de que tuve un buen conocimiento en temas específicos ya que me ayudaron a darme un conocimiento más a fondo de lo que parecía  y que a pesar también los llevamos a cabo en la vida cotidiana, pero también lleve a cabo temas que no comprendí exactamente y que debería de mejorar en ese aspecto, ser mas exigente en mi misma,  porque todo lo que me enseñaron siempre será visto en la vida cotidiana y solo podrán ser observados y darles un resultado aquellos que tengan más conocimiento.

Bibliografía

FELIU Y PÉREZ, B. (2004). Aparatos para la enseñanza de las leyes físicas del siglo. Obtenido de https://www.upct.es/seeu/_as/divulgacion_cyt_09/Libro_Historia_Ciencia/web/CALORIMETRO%20DE%20LAVOISIER.htm

HERMES, E. (23 de DICIEMBRE de 2014). PROYECTOS DE CIENCIAS. Obtenido de https://feria-ciencias-elvis.blogspot.com/2014/12/calorimetro-adiabatico-casero.html?fbclid=IwAR2-JEos_X7A3r3MGHT_egiskiKiXYoiMdsHtvj7IZCLYsreT4icA7JPYmg

HERMES, H. (23 de DICIEMBRE de 2014). PROYECTOS DE CIENCIAS.