Fisico Qui Mica 1

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zaje

Reforma Integral de la Educacin Media Superior (RIEMS) Vol.

34

Fisicoqumica

I.I. Industrial Rosalinda Cruz Enrquez. PL. 08 HuajuapanL.E.L.E. Marcos Osvaldo Snchez Lpez PL. 13 HuautlaL.E.L.E. Hebert Omar Castillejos Guzmn PL. 31 JuquilaL.A.E.T. Armando Martnez Yescas PL. 44 San Antonio de la Cal

L.E.L.E. Martn Eduardo Mendoza Martnez.Lic. Alejandra Carrasco Mendoza

GUA DIDCTICA DE APRENDIZAJE. FISICOQUMICA

1 Edicin. 2012 Fundacin Cobao, Ac En trmite.

Av. de las Amricas No. 406Col. Amrica Sur. Sta. Luca del Caminocp 71228, Oaxaca, Mxico.Tel/Fax: (01 951) 513 26 [email protected]

Ilustracin de portada:Salvador Dal

Edicin:Alejandra Martnez GuzmnAzael Rodrguez Teodoro Eugenio Santibez Gruhl Benjamn Mndez Martnez

Correccin de estilo:Jeovanny Elorza

Diseo y cuidado editorial:Hayde Ballesteros Snchez

Queda prohibida la reproduccin por cualquier medio, impreso y/o digital, parcial o total, de la presente gua, sin previa autorizacin de la Fundacin Cobao, Ac

Impreso y hecho en Oaxaca, Mx.

Los derechos de autor de todas las marcas, nombres comerciales, marcas registradas, logos e imgenes que apa-recen en esta Gua Didctica de Apren-dizaje pertenecen a sus respectivos propietarios.

N. del Ed. Las citas que aparecen en la presente Gua -transcritas de fuentes impresas o de pginas digitales-, no fueron intervenidas ni modificadas, ya que son textuales.

DIRECTORIO

EQUIPO DISCIPLINAR ELABORADOR

JEFA DEL DEPARTAMENTO DE QUMICA Y BIOLOGA

Lic. Gabino Cu MonteagudoGobernador Constitucional del Estado de Oaxaca

Act. Jos Germn Espinosa SantibezDirector General del Colegio de Bachilleres del Estado de Oaxaca (Cobao)

Lic. Elizabeth Ramos AragnDirectora Acadmica

cp Rogelio Cadena EspinosaDirector de Administracin y Finanzas

Ing. Manuel Estrada MontaoDirector de Planeacin

Ing. Ral Vsquez DvilaGerente de la Fundacin Cobao ac

Ing. Yolanda Edith Balderas Solano Plantel 04 El Tule Ing. Hugo Rodrguez Aguilar Plantel 04 El TuleMtra. Gricela Prez Conti Plantel 07 TuxtepecIng. Ferdinando Toledo Matus Plantel 44 San Antonio de la Cal

Cd. Mara del Socorro Rueda Gmez.

NDICE

GUA DIDCTICA DE APRENDIZAJE > FISICOQUMICA

5

7

11

3138

43

7377

81

125128

133

185191

197

241247

Presentacin

introduccin

Bloque iReconoces a la fisicoqumica como una ciencia que contRibuye a explicaR el funcionamiento de los sistemas.anexos.fuentes documentales.

Bloque iiinteRpRetas y aplicas la estequiometRa de gases. anexos.fuentes documentales.

Bloque iiiexpResas la concentRacin de las disoluciones y valoRas la impoRtancia de los clculos en distintos mbitos.anexos.fuentes documentales.

Bloque iVReconoces la impoRtancia de la electRoqumica y sus aplicaciones.anexos.fuentes documentales.

Bloque VcompRendes la impoRtancia y el Riesgo del uso de la eneRga nucleaR.anexos.fuentes documentales.

3GUA DIDCTICA DE APRENDIZAJE > FISICOQUMICA

GUA DIDCTICA DE APRENDIZAJE > FISICOQUMICA

PRESENTACIN

La educacin de calidades la que promueve el progreso del estudiantado

en una amplia gama de logros intelectuales,sociales, morales y emocionales,

teniendo en cuenta su nivel socioeconmico,su medio familiar y su aprendizaje previo.

(J. Mortimore)

En el Colegio de Bachilleres del Estado de Oaxaca esta-mos convencidos que la educacin de calidad represen-ta el compromiso y la responsabilidad de formar, no slo estudiantes aptos para seguir preparndose, sino seres hu-manos capaces de enfrentar y resolver sus problemas; hom-bres y mujeres crticos y creativos, ciudadanas y ciudadanos participativos, con una cultura sustentada en valores y com-prometidos con la sociedad en la que viven.

Por eso es que seguimos trabajando afanosamente, perfec-cionando nuestros planes, programas y mtodos de ense-anza-aprendizaje, pues sabemos que en la medida en que logremos optimizar nuestra oferta educativa, estaremos moldeando convenientemente a las y los profesionales del si-glo xxi, garantes de la sociedad libre, sana y progresista que demanda la presente generacin y las futuras.

Resultado de este arduo trabajo es la presente Gua Didctica de Aprendizaje que hoy ponemos en tus manos, misma que pretende brindar al estudiantado oportunidades de apren-dizaje con calidad, cuyos resultados se vean reflejados no solamente en tus conocimientos, sino que tambin potencien tus competencias, actitudes y valores, necesarios todos ellos para desempearse con xito en el contexto social, en la vida laboral y en la realizacin profesional.

Por otra parte, buscamos reforzar el perfil de la planta do-cente, promoviendo e incentivando su actualizacin de tal manera que se encuentren en condiciones de cumplir con los estndares para llevar a cabo, de manera eficaz y eficiente, el proceso enseanza aprendizaje, concretando el enfoque de la calidad educativa que ofertamos.

En suma, buscamos crecer en todos los sentidos: desarro-llando el aprendizaje de las y los estudiantes, fortaleciendo el desempeo del personal docente, observando el ejerci-cio de los directivos, optimizando los recursos financieros


y materiales en las escuelas, en fin, cuidando todos y cada uno de los factores que se necesitan abordar para apuntalar el camino de la calidad educativa que nos ha caracterizado por mucho tiempo.

La tarea no ha sido fcil, pero nuestra misin y visin educa-tiva se encuentra en la dinmica de redoblar esfuerzos para seguir desarrollando, planeando, impartiendo, evaluando y manteniendo una educacin pblica de calidad, con el nico objetivo de que nuestras y nuestros estudiantes se prepa-ren adecuadamente y puedan enfrentar satisfactoriamente el futuro.

La calidad educativa presenta para nosotros el reto de la con-fianza, porque hoy por hoy compartimos a plenitud el pensa-miento de Pablo Latap, cuando afirma que Los educadores proclamamos que no ha llegado el fin de la historia; que sta siempre est reinicindose, que s hay otras alterna-tivas y que nos toca crearlas. Por esto continuaremos co-rriendo tras nuestras utopas y experimentando los riesgos de nuestra precaria libertad, que son formas de decir que seguimos teniendo esperanza.

Muchas gracias.

ACT. JOS GERMN ESPINOSA SANTIBEZDIRECTOR GENERAL

INTRODUCCIN


La presente Gua didctica de aprendizaje de Fisicoqumica es un documento destinado al estudiantado del Colegio de Ba-chilleres que necesitan conocer los principios bsicos de esta rama de la Qumica para orientar su eleccin profesiogrfica hacia las Ciencias Naturales e ingeniera. La metodologa que se establece y el enfoque del curso se sustentan en el origen multidisciplinario de la asignatura.

El impulso del enfoque de competencias en el curso requiere como requisitos previos conocimientos de Qumica, Fsica y Clculo elemental, lo cual encausar a docentes y estudian-tes a valorar el gran impulso en el siglo XXI de esta ciencia originada en el siglo XIX.

Las funciones bsicas de la gua didctica se refieren a:

Sentar las bases epistemolgicas del desarrollo de la Fisicoqumica en estudiantes de educacin media su-perior.

Sugerir estrategias didcticas y de aprendizaje que promuevan la generacin de tecnologa.

Recomendar indicadores de desempeo para cada blo-que del programa de estudio.

Proveer la evaluacin continua a travs de la creativi-dad, innovacin y aplicacin de la ciencia.

La base para aplicar una didctica centrada en el aprendizaje tiene relacin estrecha con la alineacin constructiva que lo-gre el docente en cada bloque y en cada secuencia, situacin que redundar en el logro de las competencias genricas y especficas de la asignatura de Fisicoqumica.

La gua didctica ofrece la flexibilidad que el docente requie-ra en su centro escolar, de acuerdo a los contextos en donde desarrolle su prctica educativa siempre que se cumplan con las orientaciones pedaggicas que se establecen en el curr-culum nacional.

RECONOCES A LA FISICOQUMICA COMO UNA CIENCIA QUE CONTRIBUYE A EXPLICAR EL

FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS

RECONOCES A LA FISICOQUMICA COMO UNA CIENCIA QUE CONTRIBUYE A EXPLICAR EL FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS

DESEMPEOS DEL ESTUDIANTE AL CON-

CLUIR EL BLOQUE

Comprendes el concepto de fisicoqumica, sus ramas, los campos de aplicacin y su importancia en la vida cotidiana.

OBJETOS DE APRENDIZAJE

Historia de la fisicoqumica.

Ramas de la fisicoqumica.

Campos de aplicacin de la fisicoqumica.

Valora de forma crtica y responsable los beneficios y riesgos que trae consigo el desarrollo de la ciencia y la aplicacin de la tecnologa en un contexto histrico-social para resolver problemas.

COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Elige las fuentes de informacin ms relevantes para conocer la historia y las ramas de la fisicoqumica.

Utiliza las tecnologas de la informacin y la comunicacin para obtener, registrar y sistematizar informacin para responder a preguntas de carcter cientfico.

EVALUACIN

Lista de cotejo.

Rbrica.

NIVELES DE CONOCIMIENTO

Recuperacin y comprensin.

Utilizacin del conocimiento.

SESIONES: 1

TIEMPO DEL BLOQUE: 4 horas

BLOQUE I


Experimentos de electricidad animal http://www.popsci.com/files/imagecache/article_image_large/articles/snail.jpg

BLOQUE I

Desempeo del estudiante al concluir el bloque:Comprendes el concepto de fisicoqumica, sus ramas, sus campos de aplicacin y su importan-cia en la vida cotidiana.

SESIN 1

Apertura


Lee

La teCnOLOGa BInICa, COn Gran

pOtenCIaL MDICO, perO teMen eFeCtOs 1

La implantacin de electrodos ha mostrado mejoras en el control de movimientos en Parkin-son, pero tambin ha tenido consecuencias severas.

1 http://www.jornada.unam.mx/2012/03/06/ciencias/a02n1cie

Jeremy Laurence. The Independent Peridico La Jornada Martes 6 de marzo de 2012, p. 2

Hoy, nuevas tecnologas que intervienen en el cerebro construyen capacidades sobrehumanas y permiten a los usuarios operar armas o sillas de ruedas con el po-der del pensamiento. Estn ya en el mercado o en desarrollo.

Interfaz cerebralLa empresa austriaca de ingeniera g.tec lanzar intendiX-SOCI (interfaz de

control de revestimiento de pantalla) que permitir que las personas controlen

las aplicaciones de la computadora, como los juegos, con una interfaz cerebro-

computadora.

http://www.generaccion.com/noticia/imagenes/grandes/06_03_2012_13_06_46_767966418.jpg

14

Responde Consideras que la interdisciplinariedad es importante para el desarrollo de la ciencia? por qu?

Qu aplicacin tienen la fsica y la qumica en el tratamiento de padecimientos del cerebro y el sistema nervioso?

Se ha mostrado que electrodos implantados en lo profun-do del cerebro de los pacientes estabilizan los movimientos temblorosos de la enfermedad de Parkinson, y se usan cas-cos de creatividad que aplican impulsos elctricos a la cabeza para mejorar la memoria y la capacidad matemtica.

Cientficos han demostrado que una persona en Nueva York con un dispositivo implantado en el sistema nervioso puede controlar un brazo robtico en el Reino Unido, moverlo y percibir la posicin de objetos con slo pensarlo.

Pero el rpido avance de la investigacin suscita preocu-paciones de que al interferir en el cerebro se pueda cambiar la personalidad de las personas y crear superhumanos bi-nicos para aplicaciones militares, o bien para controlar men-tes, con implicaciones perturbadoras para la sociedad.

La tecnologa aplicada en la estimulacin profunda del cerebro implantacin de electrodos, ha mostrado resulta-dos dramticos en mejorar el control de movimientos en la enfermedad de Parkinson. Pero algunos pacientes han desa-rrollado severos efectos laterales, incluso cambios de perso-nalidad, aumento de la urgencia sexual y conducta delictiva.

GUA DIDCTICA DE APRENDIZAJE > FISICOQUMICA 15

BLOQUE I

Desarrollo

La HIstOrIa De La FIsICOQUMICa

La Fisicoqumica es una especialidad relativamente re-ciente dentro de la Qumica general. De hecho, no se constituye como tal hasta finales del siglo XIX y princi-pios del siglo XX. A partir de su carcter interdisciplinario en-tre fsica y qumica, se desarrollaron avances significativos en electroqumica, cintica y termodinmica desde el siglo XVIII, por ejemplo, los experimentos de electricidad animal en ra-nas de Galvani y la pila a colonna de Alessandro Volta.

La fisicoqumica es un mbito del saber cientfico en el que se estudian las propiedades fsicas y la estructura de la materia, as como las leyes de la interaccin qumica y las teoras que las gobiernan. Por tanto, en ella tienen un papel fundamental la fsica, la qumica y las matemticas.

La fisicoqumica se constituy como una especialidad in-dependiente posiblemente hasta la publicacin de dos revis-tas que incorporaron aportaciones de cientficos que tenan perspectivas interdisciplinarias de la qumica: la alemana Zeitschrift fr physicalische Chemie, fundada en 1887 y diri-gida por Wolfgang Ostwald y Jacobus Henricus Vant Hoff, y la estadounidense Journal of Physical Chemistry dirigida por Wilder Dwight Bancroft (1867-1953) y fundada en 1896.

Lee

http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/content/jpchax.2/1905/jpchax.1905.9.issue-2/j150065a001/production/j150065a001.fp.png_v03

Experimentos de electricidad animal en ra-nas de Galvani Photographer: / El Bibliomata

Source: www.flickr.com

16

El siguiente texto es un extracto del artculo The relations of physical chemistry to physics and chemistry 2, Las rela-ciones de la fisicoqumica con la fsica y la qumica, escrito por Van t Hoff en 1904 para Journal of Physical Chemistry:

J. Phys. Chem., 1905, 9 (2), pp 8189DOI: 10.1021/j150065a001Publication Date: January 1904

THE RELATION OF PHYSICAL, CHEMISTRY TO PHYSICS AND CHEMISTRY By J. H. VANT HOFF

Publication Date: January 1904

According to the programme, I have to consider: General Principles and Fundamental Conceptions which connect Physical Chemistry with the Related Sciences, Reviewing in this

Way the Development of the Science in Question itself.

Let me begin by defining physical chemistry as the science devoted to the introduction of physical knowledge into chemistry, with the aim of being useful to the latter. On this basis I

can limit my task to the relations of physical chemistry to the two sciences it unites, chemis-try and physics,

But even if limit myself to these relations, which are not the only two , I wish to restrict myself yet more, in order, in the spirit of this Congress, to call your attention to broad views: so I shall follow up only two lines, in answering two questions regarding two fundamental

problems in chemistry:

I. What has physical chemistry done for our ideas concerning matter?II. What has it done for our ideas concerning affinity?

The small table which I have the honor to put before you will enable us to answer the question by appeal to the scientific development of our science, which also I have to review:

I. Ideas concerning matter1. Lavoisier, Dalton (1808)2. Gay-Lussac, Avogadro (1811)3. Dulong, Petit, Mitscherlich (1830)4. Faraday (1832)5. Bunsen, Kirchhof (1861)6. Periodic System (1869)7. Pasteur (1853), Stereochemistry (1874)8. Raoul, Arrhenius (1866-7)9. Radioactivity (Becquerel, Curies)

II. Ideas concerning affinity1. Berthollet, Guldberg, Waage (1867)2. Berzelius, Helmholtz (1887)3. Mitscherlich, Spring (1904)4. Deville, Debray, Berthelot5. Thomsen, Berthelot (1865)6. Horstmann, Gibbs, Helmholtz


BLOQUE I

Jacobus Henricus Vant Hoff naci en Rotterdam, Holanda, el 30 de agosto de 1852. Obtuvo el premio Nobel en 1901 por sus trabajos sobre dinmica qumica y presin osmtica en disoluciones.

Despus de 120 aos de su constitucin formal, la fisico-qumica se ha instalado en los departamentos o facultades de qumica y de fsica de universidades e institutos de inves-tigacin, por lo que su definicin dependi de la disciplina de origen desde donde se conceba su campo de estudio:

Disciplina que versa con el estudio de procesos qumi-cos bajo la ptica de las leyes de la fsica.

Aplicacin de las leyes de la fsica al estudio de los fe-nmenos qumicos

http://www.nobelprize.org/nobel_pri-zes/chemistry/laureates/1901/hoff.jpg

Localiza en la siguiente sopa de letras palabras que hagan referencia a trminos o cientficos relacionados con la fisicoqumica.

O V U E V D I S C A T O D O D R E H I D R A T O S H G N A

S S V J O U R N A L O F P H Y S I C A L C H E M I S T R Y

B B T Z L C I M E C M M R O H T G O L O V E U T N T E I T

C C E W T X O X O E F E E F E A S O L A T D R E A M R R R

C C L Y A J X I G L E C C F L E C A T A L Y S O P S M O I

U U D S M L L G G D M A P V H A S T R O N O M I A G I S O

D D O A X C D B I A V N A M R E S O N M A G N E T I S M O

I I R E P F U H A O T N M A N V O L T A N C A M P B C I H

T E R M O D I N A M I C A Q U I M I C A O H M S F B A L M

O O O N N E R T E A L L E S Y S P S J A D H U V W E I S Y

Actividad 1

18

De las palabras encontradas en la sopa de letras, se-lecciona las que complementen las siguientes aporta-ciones e ideas:

Traduce la primera pgina del artculo de Van t Hoff, The relations of physical chemistry to physics and chemistry, y en equipos de trabajo colaborativo anali-za las ideas principales que este cientfico holands le confera a la fisicoqumica como nuevo campo cientfico del saber humano en el siglo XIX.

APORTACIONES E IDEAS QUE COMPETEN AL CAMPO DE ESTUDIO DE LA FISICOQUMICA CIENTFICO/TRMINO

1.- Fund y dirigi, junto con J. H. Vant Hoff, la revista Zeitschrift fr physikalischen Chemie (desde 1887). Sus es-tudios sobre los principios que rigen los equilibrios qumi-cos y la catlisis le valieron la obtencin del Premio Nobel de Qumica en 1909.

2. Sus estudios se enmarcaron a la naturaleza elctrica del impulso nervioso.

3. Rama de la fisicoqumica en cuyo mbito de estudio se cuantifican e interpretan los cambios trmicos asociados a las transformaciones de las sustancias.

4. Revista estadounidense de fisicoqumica que se fund en 1896.

Actividad 2

BLOQUE I


Escribe despus de tu anlisis una propuesta de defini-cin de fisicoqumica.

20

1.- Investiga las aportaciones al campo del conocimien-to de la fisicoqumica de los siguientes cientficos:

2.- Anota las ramas, campos de estudio, temas y apli-caciones que investigan los cientficos dedicados a la fisicoqumica.

Trabajo independiente

Antoine LavoisierLouis Joseph Gay-LussacPierre Louis DulongRobert Wilhelm BunsenGustav Robert KirchhoffFranois Marie RaoultSvante August ArrheniusHermann Von HelmholtzJosiah Willard GibbsJacobus Henricus Van t HoffWilhelm OstwaldWilder Dwight BancroftRudolf ClausiusNicolas Lonard Sadi Carnot

PARA SABER MS

http://www.izt.uam.mx/cosmose-cm/FISICOQUIMICA.html

http://redalyc.uaemex.mx/pdf/475/47545307.pdf

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/

Maron Samuel H., Prutton Carl F.. Fisicoqumica. Limusa. Mxico:

2003

raMas De La FIsICOQUMICa

Desde 1896 The Journal of Physical Chemistry ha sido el vocero de la ACS (Sociedad Americana de Qumica) y de la comunidad internacional que se dedica al estudio de temas de la fisicoqumica. Esta publicacin ha servido para informar sobre el estado del arte (Trmino que se refiere al nivel mximo de desarrollo e investigacin alcanzado por la comunidad cientfica internacional en un momento determi-nado sobre cualquier rama, tema, aplicacin o tecnologa) de la fisicoqumica desde hace ms de un siglo. La fisicoqumica moderna incluye diversas reas o ramas de estudio, que evo-lucionan y dan origen a nuevos temas de estudio y campos de aplicacin. Entre las ramas bsicas de la fisicoqumica se pueden mencionar:

Termodinmica qumica o termoqumicaCintica qumicaDinmica qumicaElectroqumica Fenmenos superficiales y catlisis (Qumica de superficies)

Lee


BLOQUE I

Qumica nuclearFotoqumicaEspectroscopiaQumica del estado slido Qumica cunticaMecnica estadsticaMagnetoqumica

Cada rama de la fisicoqumica deriva en temas de estudio especficos y campos de aplicacin para la industria del pe-trleo, automotriz, farmacutica, electrnica, medicina, del espacio, la nanotecnologa, la robtica y el cuidado del medio ambiente, entre los ms importantes.

http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/ingenieria/media/200708/22/tecnologia/20070822klpingtcn_260.Ies.SCO.jpg http://www.kme.com/assets/uploads/oldkme/image/products_and_markets/Markets/med1.jpg http://mexico.cnn.com/media/2012/01/15/nave-espacio-espacial-satelite-nasa-x-37b.jpg http://www.gastronomiaycia.com/2008/02/14/nanotecnologia-en-la-alimentacion/

22

Recupera la investigacin que efectuaste en el trabajo independiente y construye la lnea del tiem-po de algunos de los cientficos ms importantes del siglo XIX que impulsaron el campo de estudio de la fisicoqumica, relaciona adecuadamente sus aportaciones. Recorta figuras y ordena con base a su ao de nacimiento, el cul debes investigar. (Ver Anexo 1).

Esta actividad se evaluar con una lista de cotejo (Anexo 2).

Lnea DeL tIeMpO De CIentFICOs DeL sIGLO XIX, InICIa-DOres De La FIsICOQUMICaActividad 3

BLOQUE I


Relaciona las definiciones de las ramas ms importan-tes de la fisicoqumica

Actividad 4

a). Mecnica cuntica

( ) Es el estudio de la interaccin entre la radiacin electromagntica y la materia.

b). Fotoqumica ( ) Se refiere al estudio de las reacciones que se verifican en presencia de luz, que puede ser radiacin de la regin visible y UV, o radiacin de alta energa, como rayos x o rayos g, as como a los fenmenos de fluorescen-cia y fosforescencia.

c). Espectroscopia ( ) Trata de los cambios energticos asociados a las transformaciones fsi-cas y qumicas. En su campo de aplicacin se determinan las cantidades de energa cedida o captada en distintos procesos y se desarrollan mo-delos matemticos para predecirlos sin recurrir a la experimentacin.

d). Electroqumica ( ) Rama de la fisicoqumica donde se aplica la teora de probabilidades y el procesamiento numrico de datos para estudiar el comportamiento de sistemas termodinmicos. En su campo de estudio se intenta explicar las propiedades macroscpicas de la materia (y la radiacin) a partir de sus caractersticas microscpicas. Los investigadores en este mbito cient-fico intentan conciliar las explicaciones de la mecnica cuntica a nivel microscpico con la termodinmica a nivel macroscpico.

e). Dinmica qumica ( ) Su campo de estudio se refiere a las causas de las interacciones entre las partculas que intervienen en una reaccin qumica, transporte y difusin de sustancias en un sistema termodinmico.

f). Mecnica estadstica ( ) Su campo de estudio se refiere a la relacin entre la transferencia de electrones y los cambios qumicos.

g). Termoqumica ( ) Rama de la fisicoqumica en donde la investigacin se refiere al compor-tamiento fundamental de la materia a nivel molecular, atmico y subat-mico relacionado con sus propiedades pticas, elctricas, magnticas, mecnicas y de xido-reduccin.

h). Qumica de superficies ( ) Rama de la fisicoqumica cuyo campo de estudio se refiere a la velocidad, orden y grado de las reacciones, factores que los alteran y teoras que sustentan modelos matemticos.

i). Cintica qumica( ) Estudio qumico-fsico de las interfases derivadas de los tres estados de

la materia: slido, lquido y gaseoso. Sin embargo, existen muchas situa-ciones en las que es la interfase la que determina el comportamiento y propiedades del sistema que se estudia. Corrosin, lubricacin, catlisis heterognea, detergencia, sistemas coloidales, procesos electroqumicos, membranas biolgicas, etc., son algunas de las situaciones en las que la interfase resulta ser la protagonista de la historia.

24

Trabajo independienteThe Journal of Chemical Physics y The Journal of Physical Chemistry son dos revistas importantes a nivel mundial don-de se publican las ltimas investigaciones y descubrimientos en las reas de estudio de la fisicoqumica.

Realiza una investigacin por internet de estas dos pu-blicaciones para obtener los siguientes datos en rela-cin a las revistas mencionadas:

http://jcp.aip.org/about/about_the_journal

http://pubs.acs.org/journal/jpcafh

FUNDACIN O FECHA DE LA PRI-MERA PUBLICACIN

HISTORIA REA Y TEMAS DE FISICOQUMICA QUE ABORDA

FUNDACIN O FECHA DE LA PRI-MERA PUBLICACIN

HISTORIA REA Y TEMAS DE FISICOQUMICA QUE ABORDA


BLOQUE I

LeeCaMpOs De apLICaCIn De La FIsICOQUMICa

The Journal of Physical Chemistry de la American Chemistry So-ciety, nmero de abril de 2012. http://pubs.acs.org/subscribe/covers/jpcafh/jpcafh_v116i015.jpg?0.8995870667648161

Otra publicacin importante a nivel mundial es The Jour-nal of Chemical Physics, una revista cientfica que infor-ma sobre investigaciones en diversas reas de la fisico-qumica de prestigiadas universidades y centros cientficos, pertenece al Instituto Americano de Fsica y su primer editor fue Harold Clayton Urey, estudioso de los istopos y famoso por el experimento de Miller-Urey que apuntal la teora de la sopa primigenia para la generacin de compuestos orgnicos a partir de descargas elctricas sobre un mar terrestre sin vida.

Nmero de abril de 2012 de la revista The Journal of Chemical Physicshttp://jcp.aip.org/free_media/issue_files/JCPSA6/136_12.pdf

El avance de la fisicoqumica como ciencia interdiscipli-naria ha sido vertiginoso en los ltimos 20 aos, lo que ha propiciado, por ejemplo, que la revista The Journal Physical Chemistry se haya dividido en tres apartados desde 1996, cada uno de ellos informa a la comunidad cientfica in-ternacional los ltimos temas que se investigan y los campos de aplicacin de la fisicoqumica contempornea.

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PARA SABER MS

The Journal of Physical Chemistry Ahttp://pubs.acs.org/page/jpcafh/about.html

(Dynamics, Kinetics, Environmental Chemistry, Spectroscopy, Structure, Theory) publishes studies on dynamics, clusters, and excited states; kinetics, and spectroscopy; atmospheric, environmental, and green chemistry; and molecular structure, quantum chemistry, and general theory.

The Journal of Physical Chemistry Bhttp://pubs.acs.org/page/jpcbfk/about.html

(Soft Condensed Matter and Biophysical Chemistry) publishes studies on macromolecules, and soft mat-ter, surfactants, and membranes, statistical mecha-nics, thermodynamics, and medium effects, and bio-physical chemistry.

The Journal of Physical Chemistry Chttp://pubs.acs.org/page/jpccck/about.html

(Nanomaterials, Interfaces, and Hard Matter) publis-hes original experimental and basic research targe-ted to scientists in physical chemistry of nanoparti-cles, and nanostructures, surfaces, interfaces, and catalysis, electron transport, optical and electronic devices, and hard matter; and energy conversion and storage.

The Journal of Chemical Physicshttp://jcp.aip.org/about/about_the_journal

The Journal of Chemical Physics publishes concise and definitive reports of significant research in methods and applications of chemical physics. Innovative re-search in traditional areas of chemical physics such as spectroscopy, kinetics, statistical mechanics, and quantum mechanics continue to be areas of interest to readers of JCP. In addition, newer areas such as polymers, materials, surfaces/interfaces, informa-tion theory, and systems of biological relevance are of increasing importance. Routine applications of chemical physics techniques may not be appropriate for JCP. Content is published online daily, collected into four monthly online and printed issues (48 issues per year); the journal is published by the American Institute of Physics.


BLOQUE I

LeeLa FIsICOQUMICa en MXICO

El 23 de septiembre de 1916 se funda la Escuela Nacional de Qumica Industrial, antecesora de la Facultad de Qu-mica de la UNAM, e inicia el desarrollo de esta ciencia en Mxico. En la dcada de los 60 del siglo XX se funda el CINVESTAV del IPN y en los aos 70 la Universidad Autnoma Metropolitana, con lo que se comienzan a diversificar los te-mas y grupos de investigacin de la fisicoqumica en Mxico. A noventa aos del inicio de la investigacin formal de la qu-mica en Mxico todava es reducido el nmero de graduados de maestra y doctorado en esta rea cientfica. En 1985 ha-ba 200 doctores en Qumica, en el ao 2000 posiblemente 600 y para el ao 2012 es probable que un poco ms de 900 para una poblacin de ms de 113, 000,000 de habitantes. Extraer de esta cifra los dedicados a la fisicoqumica es irrisorio.

Sistema Nacional de Investigadores http://www.inegi.org.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/integracion/pais/mexhoy/2008/mexicohoy_2009_p1.pdf

28

Sistema Nacional de Investigadores SNI. http://www.inegi.org.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/integracion/pais/mexhoy/2008/mexico-

hoy_2009_p1.pdf

Entre las instituciones ms importantes que se dedican a la formacin de cien-tficos en el campo de la fisicoqumica y que realizan investigacin se pueden citar:

FaCULtaD De QUMICa De La UnaM

Departamento de Fisicoqumica del Instituto de Qumica de la UNAM. http://www.iquimica.unam.mx/index.php/departamentos/fisicoquimica http://www.quimica.unam.mx/directorio_investigadores.php?depto=5&tipo=

Departamento de Qumica del CINVESTAV IPN http://www.quimica.cinvestav.mx/L%C3%ADneasdeinvestigaci%C3%B3n.aspx

Centro de Nanocienciencias y Tecnologa de la UNAM http://www.cnyn.unam.mx/index.php

Departamento de Qumica de la UAM, Iztapalapa http://quimica.izt.uam.mx/index.php?id=Lineas_FQT

Facultad de Ingeniera Qumica de la BUAP http://red.viep.buap.mx/viep/posgrados2011/programa-informacion.php?id_prog=00079

Departamento de Ingeniera Qumica del Instituto Tecnolgico de Celaya. http://www.iqcelaya.itc.mx/


BLOQUE I

teMas De InVestIGaCIn De La FIsICOQUMICa en MXICO

Los siguientes son temas de la fisicoqumica y estn entre los ms importantes que se cultivan en las instituciones de educacin superior e investigacin de Mxico:

Fisicoqumica de polmeros y macromolculasFisicoqumica farmacuticaFisicoqumica y ciencia de materialesQumica biomimticaPetroqumica y ciencias afinesFisicoqumica de semiconductoresFisicoqumica de procesos extractivosFisicoqumica de superficies

CierreRecupera los trabajos independientes y por equipos, elaboren una revista de fisicoqumica con las caracte-rsticas siguientes:

La actividad de cierre se evaluar con una rbrica (Ver Anexo 3).

1.- Nombre2.- Portada3.- Sumario4.- Editorial5.- Secciones:

a). Historia de la fisicoqumicab). Publicaciones internacionales de fisicoqumicac). La fisicoqumica en Mxicod). Descubrimientos e investigaciones nacionales e inter-

nacionales en el campo de la fisicoqumicae). (El equipo puede incluir algunos otros tpicos de su in-

ters)6.- Contraportada

Modalidades de presentacin:

a). Manual: Utilizar recortes, dibujos, escritura a mano alzada.

b). Digital: Diseo con programas como: Corel Draw, Scribus, Word-PDF u otros.

PARA SABER MS

http://tesis.udea.edu.co/dspace/bitstream/10495/1447/1/Guia%20

de%20Dise%C3%B1o%20Edito-rial%20Revistas%20Academi-

cas-Hernandez%20Pilar-Traba-jo%20de%20Grado.pdf

http://scribus.softonic.com/http://termarit.blogspot.

mx/2010/09/crea-tu-propia-revista-digital.html

ANEXOS

31

32

ANEXO 1LNEA DEL TIEMPO SOBRE LOS PRIMEROS CIENTFICOS VINCULADOS CON EL ESTUDIO DE LA FISICOQUMICA

Recorta y pega las figuras de los siguientes cientficos con base a su fecha de nacimiento (Colocar en los cuadros su nacionalidad, su ao de nacimiento y de fallecimiento):

Rudolf Julius Emmanuel Clausius 1

Nicolas Lonard Sadi Carnot 7Pierre Louis Dulong5

Svante August Arrhenius4Franois Marie Raoult2

Louis Joseph Gary-Lussac8Hermann von Helmholtz6

Josiah Willard Gibbs3

( _ )

( _ )

( _ )( _ )

( _ )( _ )

( _ )

( _ )

1http://photos.aip.org/history/Thumbnails/clausius_rudolf_a3.jpg 2http://media-1.web.britannica.com/eb-media/77/132477-004-F84F57B1.jpg

3http://galia.fc.uaslp.mx/~medellin/AntologiadeFisica/images/gibbs.jpg 4http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1903/arrhenius.jpg

5http://www.sciencephoto.com/image/96237/530wm/C0032008-Pierre_Dulong,_French_chemist-SPL.jpg 6http://www.facmed.unam.mx/historia/FOTOS/Helmholtz1.gif

7http://www.instituts-carnot.eu/userfiles/image/Sadi_Carnot%281%29.jpg 8http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l0/Gay-Lussac.GIF


BLOQUE I

Wilder Dwight Bancroft1210

Robert Wilhelm Bunsen13

Antoine-Laurent de Lovoisie11

Jocobus Henricus Vant Hoff14

Gustav Robert Kirchhoff9

Wilhelm Ostwald12

( _ )

( _ )

( _ )

( _ )

( _ )

( _ )

7http://www.instituts-carnot.eu/userfiles/image/Sadi_Carnot%281%29.jpg 8http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l0/Gay-Lussac.GIF 9http://photos.aip.org/history/Thumbnails/kirchhoff_gustav_a1.jpg 11http://www.nap.edu/html/biomems/wbancroft.pdf 11http://www.sciencephoto.com/image/89266/530wm/C0025006-Antoine_Lavoisier,_French_chemist-SPL.jpg 11http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1909/ostwald.jpg 13http://media-1.web.britannica.com/eb-media/62/130362-004-3618CD2B.jpg 14http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1901/hoff.jpg

34

Recorta los siguientes textos y pega los cuadros con in-formacin en la lnea del tiempo que has elaborado sobre los cientficos pioneros en el estudio de la fisicoqumica.

Uno de los primeros cientficos en conferir conocimiento fsico a la qumica; emple el conocimiento del peso fsico y lo lig al descubrimiento de la Ley de la Conservacin de la Materia.

Se le reconoce su aportacin del comportamiento fisicoqumico de los gases, estudi la expansin de los gases en relacin con la temperatura, a presiones constantes.

Su aportacin cientfica se sustent en estudios sobre dilatacin y medida de las temperaturas, trans-ferencia del calor y calor especfico de los gases.

Desarroll mtodos de anlisis de gases. Fue pionero en los estudios de la fotoqumica y la espectros-copia. Desarroll un quemador de laboratorio que lleva su apellido.

Invent el espectroscopio y demostr la relacin entre la emisin y la absorcin de la luz por los cuer-pos incandescentes, propuso el nombre de radiacin del cuerpo negro y efectu investigaciones sobre la conduccin del calor.

Estudi las predicciones matemticas del descenso del punto de ebullicin y el aumento del punto de ebullicin en disoluciones.

Destaca su contribucin al campo de la fisicoqumica en el estudio de la disociacin electroltica. De-sarroll la teora de la existencia del ion.

En su disertacin sobre la conservacin de la energa postul que el calor era una forma de energa que consista en un pequeo, y aleatorio movimiento en las partculas de materia. Sugiri que el calor y el trabajo deberan ser considerados como energa, y que era el total de la misma lo que se conser-vaba, en lugar de conservarse como calor o trabajo separadamente. Explic que no slo la materia, sino tambin la electricidad existen en cantidades discretas (las cargas de los iones que se producen al disolver sales son mltiplos de la carga del electrn).

Destaca su aportacin a los cimientos de la termodinmica terica. Defini una funcin de estado de un sistema termodinmico, la energa libre, que permite prever la espontaneidad de un determinado proceso fisicoqumico.

Uno de los fundadores de la Fisicoqumica e investigador de la dinmica qumica y de la presin osm-tica en disoluciones.

Una de sus aportaciones principales a la fisicoqumica se refiere a los principios fundamentales que gobiernan los equilibrios qumicos y la velocidad de reaccin y el equilibrio qumico.


BLOQUE I

Fundador de The Journal of Physical Chemistry, destac en el trabajo docente en el rea de dinmica qumica y en sus estudios de qumica coloidal.

Desarroll ideas sobre la energa perdida y acu el trmino entropa.Estableci una relacin matemtica para explicar la transicin de fase entre dos estados de la materia.

Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las mquinas adecuadas para desarrollar esta potencia, donde expuso las ideas que daran forma al segundo principio de la termodinmica.

LNEA DEL TIEMPO

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LNEA DEL TIEMPO DE CIENTFICOS DEL SIGLO XIX, INICIADORES DE LA FISICOQUMICA

LISTA DE COTEJO

ANEXO 2

No. Criterios Registro de cumplimiento ObservacionesSuficiente Insuficiente No realizado

1 El orden cronolgi-co de los cientficos est en funcin de su fecha de naci-miento.

2 Relacionas acerta-damente los textos que informan sobre sus aportaciones cientficas.


BLOQUE I

ANEXO 3RBRICA DE ELABORACIN DE REVISTA

RBRICA Cierre

Criterios Excelente Bueno Regular Insuficiente

Contenido

La informacin y sec-ciones tienen informa-cin precisa y de fuen-tes confiables.Se aprecia parfrasis de textos y compren-sin de lectura.Se informa de nuevos descubrimientos en el campo de la fisicoqu-mica.

La informacin y secciones tienen informacin pre-cisa y de fuentes confiables.Se aprecia par-frasis de textos y comprensin de lectura.

La informacin y secciones tienen informacin ade-cuada relaciona-da con la fisico-qumica.

La informacin no es precisa y se con-funden los campos de accin de la qu-mica y la fsica.

Aportaciones del equipo de

trabajo

Se incluyen secciones sugeridas por el equi-po de trabajo.Se muestra trabajo de informacin importan-te y contempornea, traduccin y compren-sin de textos en in-gls.

Se incluyen sec-ciones sugeridas por el equipo de trabajo.Se muestra tra-bajo de informa-cin importante.

Se incluyen sec-ciones sugeridas por el equipo de trabajo.

No se incluyen sec-ciones sugeridas por el equipo.

Diseo grfico

El diseo es innovador, creativo y muestra con claridad textos, conos, imgenes y resme-nes.

El diseo mues-tra con claridad la informacin y las imgenes.

El diseo es ade-cuado en cuanto a textos informa-tivos, pero insufi-ciente en imge-nes.

El diseo no permi-te tener orden en la informacin de los textos. Las imge-nes no correspon-den a las secciones y no hay guas gr-ficas de lectura.

FUENTES DOCUMENTALES

BIBLIOGRFICAS

CHANG Raymond. Fisicoqumica. Editorial Mc Graw-Hill. M-xico. 2011.CHANG Raymond. Qumica. Editorial Mc Graw-Hill. Mxico. 2010MARON Samuel H., PRUTTON Carl F. Fisicoqumica. Editorial Limusa. Mxico. 2003.WALTER John Moore. Fisicoqumica bsica. Editorial Prentice Hall. Mxico. 1986.

DIGITOGRFICAS

http://www.generaccion.com/noticia/imagenes/gran-des/06_03_2012_13_06_46_767966418.jpghttp://www.jornada.unam.mx/2012/03/06/ciencias/a02n1ciehttp://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/content/jpchax.2/1905/jpchax.1905.9.issue-2/j150065a001/production/j150065a001.fp.png_v03http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laurea-tes/1901/hoff.jpg http://www.izt.uam.mx/cosmosecm/FISICOQUIMICA.htmlhttp://redalyc.uaemex.mx/pdf/475/47545307.pdfhttp://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/ http://jcp.aip.org/about/about_the_journalhttp://pubs.acs.org/journal/jpcafhhttp://pubs.acs.org/subscribe/covers/jpcafh/jpcafh_v116i015.jpg?0.8995870667648161http://scitation.aip.org/journals/doc/JCPSA6-home/archi-ves/jcpmast1936.pdfhttp://jcp.aip.org/free_media/issue_files/JCPSA6/136_12.pdfhttp://pubs.acs.org/page/jpcafh/about.htmlhttp://pubs.acs.org/page/jpcbfk/about.htmlhttp://pubs.acs.org/page/jpccck/about.htmlhttp://jcp.aip.org/about/about_the_journalhttp://www.inegi.org.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/integracion/pais/mexhoy/2008/mexico-hoy_2009_p1.pdfhttp://www.iquimica.unam.mx/index.php/departamentos/fi-sicoquimicahttp://www.quimica.unam.mx/directorio_investigadores.php?depto=5&tipo=h t t p : / / w w w . q u i m i c a . c i n v e s t a v . m x /L%C3%ADneasdeinvestigaci%C3%B3n.aspxhttp://www.cnyn.unam.mx/index.phphttp://quimica.izt.uam.mx/index.php?id=Lineas_FQThttp://red.viep.buap.mx/viep/posgrados2011/programa-in-formacion.php?id_prog=00079


http://www.iqcelaya.itc.mx/http://tesis.udea.edu.co/dspace/bitstream/10495/1447/1/Guia%20de%20Dise%C3%B1o%20Editorial%20Revistas%20Academicas-Hernandez%20Pilar-Trabajo%20de%20Grado.pdfhttp://scribus.softonic.com/http://termarit.blogspot.mx/2010/09/crea-tu-propia-revista-digital.htmlhttp://photos.aip.org/history/Thumbnails/clausius_rudolf_a3.jpghttp://media-1.web.britannica.com/eb-media/77/132477-004-F84F57B1.jpghttp://galia.fc.uaslp.mx/~medellin/AntologiadeFisica/ima-ges/gibbs.jpghttp://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laurea-tes/1903/arrhenius.jpghttp://www.sciencephoto.com/image/96237/530wm/C0032008-Pierre_Dulong,_French_chemist-SPL.jpghttp://www.facmed.unam.mx/historia/FOTOS/Helmholtz1.gifhttp://www.instituts-carnot.eu/userfiles/image/Sadi_Car-not%281%29.jpghttp://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l0/Gay-Lussac.GIFhttp://photos.aip.org/history/Thumbnails/kirchhoff_gustav_a1.jpghttp://www.nap.edu/html/biomems/wbancroft.pdfhttp://www.sciencephoto.com/image/89266/530wm/C0025006-Antoine_Lavoisier,_French_chemist-SPL.jpghttp://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laurea-tes/1909/ostwald.jpghttp://media-1.web.britannica.com/eb-media/62/130362-004-3618CD2B.jpghttp://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laurea-tes/1901/hoff.jpghttp://www.instituts-carnot.eu/userfiles/image/Sadi_Car-not%281%29.jpghttp://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l0/Gay-Lussac.GIFhttp://photos.aip.org/history/Thumbnails/kirchhoff_gustav_a1.jpghttp://www.nap.edu/html/biomems/wbancroft.pdfhttp://www.sciencephoto.com/image/89266/530wm/C0025006-Antoine_Lavoisier,_French_chemist-SPL.jpghttp://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laurea-tes/1909/ostwald.jpghttp://media-1.web.britannica.com/eb-media/62/130362-004-3618CD2B.jpghttp://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laurea-tes/1901/hoff.jpg

Fisico Qui Mica 1

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