Q8. Fisicoquímica I: termodinámica, equilibrio y electroquímica
Material teórico desarrollado para estudiar termodinámica, fases, disoluciones, equilibrio y electroquímica con enfoque universitario.
Fundamentos de la fisicoquímica
La fisicoquímica traduce sistemas químicos en variables medibles, modelos y ecuaciones. El objetivo no es reemplazar la intuición por fórmulas, sino hacerla cuantitativa y controlable.
Q8.2Primera ley de la termodinámica
La primera ley expresa conservación de la energía en sistemas químicos. Permite conectar calor, trabajo y cambio de energía interna sin confundir transferencia con contenido.
Q8.3Termoquímica y funciones de estado
La termoquímica mide y predice calores de reacción. Las funciones de estado permiten sumar rutas imaginarias para obtener cambios reales, base de la ley de Hess.
Q8.4Segunda y tercera leyes de la termodinámica
La segunda ley introduce dirección espontánea y entropía. La tercera ley da una referencia para entropías absolutas y permite calcular cambios de entropía con significado físico.
Q8.5Equilibrio de fases en sistemas simples
El equilibrio de fases describe cuándo sólido, líquido y gas coexisten. Potencial químico, diagramas de fase y ecuaciones de Clapeyron conectan observación macroscópica con termodinámica.
Q8.6Gases reales y propiedades de fluidos
Los gases reales se apartan del modelo ideal por volumen molecular y fuerzas intermoleculares. Esas desviaciones se vuelven visibles a alta presión, baja temperatura y cerca de la condensación.
Q8.7Disoluciones ideales y reales
Las disoluciones se entienden con potencial químico, actividades y propiedades coligativas. La idealidad es un punto de partida; la realidad aparece cuando las interacciones cambian.
Q8.8Equilibrio químico
El equilibrio químico no significa que la reacción se detuvo. Significa que las fuerzas termodinámicas se compensan y el cociente de reacción coincide con la constante.
Q8.9Disoluciones de electrolitos
Los electrolitos requieren corregir la idealidad por interacciones iónicas de largo alcance. Actividad, fuerza iónica y Debye-Hückel explican por qué concentración no siempre equivale a efectividad química.
Q8.10Sistemas electroquímicos
La electroquímica conecta reacciones redox con trabajo eléctrico. Celdas, potenciales y Nernst muestran cómo composición y energía libre determinan voltaje.