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Programa de
Termodinámica del Equilibrio
I. GENERALIDADES
Número de orden
: 31
Código
: 260013
Pre–requisitos
: Termodinámica de Procesos
Número de horas por ciclo
: 85
Horas teóricas semanales : 4
Horas prácticas semanales : 1
Duración del ciclo en semanas : 17 semanas
Duración de la hora clase : 50 minutos
Unidades valorativas
: 4
Identificación del ciclo académico: VII
II.
DESCRIPCION
El curso se centra en la aplicación de los principios de la termodinámica al
equilibrio de fases para sistemas multicomponentes y los sistemas
electroquímicos. Se presentan los distintos modelos de predicción de las
propiedades para mezclas y los métodos de cálculo para los equilibrios de
fase más usados en ingeniería química. Se incentiva el uso de los métodos
numéricos y la computadora en la resolución de problemas más complejos.
III.
OBJETIVOS
1.
2.
3.
IV.
Que el estudiante adquiera herramientas para la predicción de las
propiedades de sistemas multicomponentes.
Que el estudiante afiance sus conocimientos de la termodinámica del
equilibrio, aplicada a sistemas de más de un componente y con más de
una fase presente.
Introducir el estudio de la electroquímica y sus aplicaciones en ingeniería
química.
CONTENIDO
1.
Equilibrio de fases.
Naturaleza del equilibrio.
Regla de las fases: Teorema de Duhem.
Descripción cualitativa del EVL.
Modelos simples para el EVL.
EVL mediante la ley de Raoult modificada y valores K.
2.
Termodinámica de soluciones
Relaciones fundamentales.
Potencial químico.
Propiedades parciales.
Mezclas de gases ideales.
Fugacidad y coeficientes de fugacidad.
La solución ideal.
Propiedades de exceso.
Propiedades de la fase líquida a partir de datos de EVL.
Modelos de energía de Gibbs de exceso.
Propiedades de mezclado.
Efectos térmicos en procesos de mezclado.
V.
3.
Equilibrio químico.
Coordenada de reacción.
Criterio de equilibrio en reacciones químicas.
Cambio de energía de Gibbs y constante de equilibrio.
Efecto de la temperatura sobre la constante de equilibrio.
Conversión al equilibrio para reacciones individuales.
Equilibrio en reacciones múltiples.
4.
Tópicos de equilibrio de fases
La formulación gamma/phi del EVL.
EVL a partir de ecuaciones cúbicas de estado.
Equilibrio y estabilidad.
Equilibrio líquido/líquido.
Equilibrio vapor/líquido/líquido.
Equilibrio sólido/líquido.
Equilibrio sólido/vapor.
Adsorción de gases en sólidos.
5.
Sistemas electroquímicos.
Sistemas electroquímicos.
Termodinámica de los procesos electroquímicos.
Las pilas galvánicas.
Electrodos reversibles: potenciales normales.
Aplicaciones de las medidas de fem.
Electrodos de membrana.
Aplicaciones de la electroquímica.
Baterías.
Galvanoplastia.
Electrólisis.
Potenciometría.
BIBLIOGRAFIA



SMITH, J.M., Van Ness, H.C., Abbott, M.M. Introducción a la Termodinámica
en Ingeniería Química.6ª. Edición, editorial McGraw-Hill, México, 2003.(3
ejemplares en biblioteca)
BALZHISER, R.E.; Samuels, M.R., Eliassen, J.D Termodinámica química para
Ingenieros, editorial Prentice Hall, E.U.A., 1974.(3 ejemplares en biblioteca)
ATKINS, C.J, Equilibrium Thermodynamics, 3ª Edición, editorial Cambridge
University Press, UK, 1997