Problemas Resueltos de Fisicoquímica Tomo 2

Descripción

El objetivo de este segundo volumen de Problemas resueltos de Físicoquímica es, al igual que el primero, coadyuvar en el desarrollo de alumno en el proceso de aprendizaje de la ciencia básica, ya que tiene como fundamento el seguimiento de una metodología que lleva al estudiante paso a paso en el razonamiento, comprensión y solución de ejercicios tipo planteados en el estudio de la fisicoquímica.
Asimismo, se ha otorgado suma importancia al tema de Soluciones, por lo que en éste se incluyeron los tres estados de la materia con la finalidad de que se use como base para la comprensión de este tema tan actual y lleno de aplicaciones a nivel industrial. En este segundo tomo se estudian la resolución de problemas de Cinética Química, los equilibrios químico e iónico, así como de termoquímica. Los autores esperan que estos dos tomos de Problemas resueltos de Físicoquímica sean de gran utilidad y abonen luminosidad sobre tópicos tan importantes en la ciencia básica.

VENTAJAS

• Cada uno de los capítulos inicia con una exposición breve de los principios básicos necesarios para que el estudiante realice con soltura el desarrollo de problemas.
• Proporciona una metodología a detalle para la resolución de los ejercicios.

CONOZCA

• En qué consiste la velocidad de reacción, los reactores isotérmicos y la Ley de potencias.
• La constante de equilibrio, el principio de Le Chatelier y la metodología usada en la resolución de problemas de equilibrio químico.
• Las principales teorías de los conceptos ácido-base, así como sus constantes de equilibrio.

APRENDA

• A obtener datos cinéticos aplicando los métodos Diferencial, Integral y Tiempo de vida media.
• A resolver problemas relacionados con soluciones sólidas, líquidas y gaseosas.
• A identificar las características de los dos tipos de celdas electroquímicas.

DESARROLLE SUS HABILIDADES PARA

• Resolver problemas relacionados con los ácidos y bases.
• Llevar a cabo el desarrollo de diagramas de equilibrio.
• Comprobar la generación de energía eléctrica ocasionada por el proceso químico que se desarrolla en una celda electrolítica.

A QUIÉN VA DIRIGIDO

El presente documento está dirigido a estudiantes y profesionales del área de fisicoquímica.

Contenido

Prefacio……………………………………………………………………………………………………………………………………..xii
Capítulo 1
Cinética química ………………………………………………………………………….. 1
1.1. Generalidades …………………………………………………………………………………… 2
1.2. Avance de reacción (¿) ……………………………………………………………………… 3
1.3. Grado de conversión (XA) …………………………………………………………………… 4
1.4. Factor de expansión o factor de cambio (eA) …………………………………………. 4
1.5. Velocidad de reacción (–GA) ……………………………………………………………… 10
1.6. Reactores ideales (isotérmicos) ………………………………………………………….. 11
1.7. Velocidad cinética de acuerdo con la Ley de potencias …………………………. 12
1.8. Orden de reacción …………………………………………………………………………………………………………….. 13
1.9. Tratamiento de datos cinéticos para sistemas de reacciones
monomoleculares ……………………………………………………………………………………………………………… 16
1.10. Actividad experimental …………………………………………………………………………………………………….. 18
1.11. Problemas resueltos ………………………………………………………………………………………………………….. 19
Capítulo 2
Equilibrio Químico ………………………………………………………………………………………………….. 71
2.1. Conceptos básicos utilizados en el equilibrio químico ……………………………………………………. 72
2.2. Tipos de equilibrio químico ……………………………………………………………………………………………… 74
2.3. Constante de equilibrio…………………………………………………………………………………………………….. 74
2.4. Principio de Le Chatelier ………………………………………………………………………………………………….. 79
2.5. Condiciones de operación que influyen en el equilibrio químico …………………………………… 79
2.6. Grado de disociación ………………………………………………………………………………………………………… 82
2.7. Balance de materia en el equilibrio químico….. ………………………………………………………………… 82
2.8. Metodología básica en la solución de problemas de equilibrio químico …………………………………. 83
2.9. Actividad experimental …………………………………………………………………………………………………….. 84
2.10. Problemas resueltos ………………………………………………………………………………………………………….. 87
Capítulo 3
Equilibrio iónico ……………………………………………………………………………………………………. 147
3.1. Introducción …………………………………………………………………………………………………………………….148
3.2. Electrolitos ……………………………………………………………………………………………………………………….149
3.3. Breve descripción de la teoría ácido-base ………………………………………………………………………..150
3.4. La KW y el operador p ……………………………………………………………………………………………………….151
3.5. Constantes de equilibrio para ácidos y bases …………………………………………………………………..154
3.6. Ácidos polipróticos y bases polidroxílicas ……………………………………………………………………….156
3.7. Sales disueltas …………………………………………………………………………………………………………………..157
3.8. Efecto del ion común, soluciones buffer, reguladoras o tampón …………………………………….158
3.9. Consideraciones básicas para la solución de problemas ácido-base ……………………………….158
3.10. Actividad experimental ……………………………………………………………………………………………………159
3.11. Problemas resueltos …………………………………………………………………………………………………………161
Capítulo 4
Soluciones …………………………………………………………………………………………………………….. 225
4.1. Generalidades…………………………………………………………………………………………………………………..226
4.2. Tipos de soluciones………………………………………………………………………………………………………….229
4.3. Soluciones en estado gaseoso ………………………………………………………………………………………….232
4.4. Soluciones en estado líquido……………………………………………………………………………………………238
4.5. Soluciones en estado sólido …………………………………………………………………………………………….244
4.6. Actividad experimental ……………………………………………………………………………………………………253
4.7. Problemas resueltos …………………………………………………………………………………………………………255
Capítulo 5
Electroquímica …………………………………………………………………………………………………….. 309
5.1. Introducción …………………………………………………………………………………………………………………….310
5.2. Teoría de la disociación eletrolítica …………………………………………………………………………………311
5.3. Semirreacciones de oxidación y reducción ……………………………………………………………………..311
5.4. Tipos de pilas eletroquímicas ………………………………………………………………………………………….312
5.5. Potenciales estándar de electrodo ……………………………………………………………………………………316
5.6. Serie electromotriz …………………………………………………………………………………………………………..317
5.7. Leyes de Faraday ………………………………………………………………………………………………………………318
5.8. Unidades eléctricas ………………………………………………………………………………………………………….319
5.9. Ecuación de Nernst ………………………………………………………………………………………………………….320
5.10. Actividad experimental ……………………………………………………………………………………………………322
5.11. Problemas resueltos …………………………………………………………………………………………………………323
Índice analítico……………………………………………………………………………………………………….. 343