Conceptos basicos fisicoquimica, Diapositivas de Fisicoquímica

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QUÍMICA FÍSICA

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo Escuela de Bioquímica y Farmacia Paul Palmay

FÍSICO QUÍMICA Y SU IMPORTANCIA

La fisicoquímica representa una rama de la QUÍMICA, donde convergen

conceptos de química y física que nos ayudan a la interpretación a nivel

molecular y atómico estructural de sistemas. Así como entender los

cambios en la temperatura, presión, volumen, calor y trabajo, sean sólido,

líquido y/o gaseoso.

IMPORTANCIA

La garantía de calidad y efectividad de un medicamento está basada en el

análisis completo de sus propiedades fisicoquímicas y microbiológicas, por

tanto para poder obtener una forma farmacéutica adecuada (coloides,

tabletas, grageas, cápsulas, polvos y granulados ) debemos tomar en

cuenta sus características fisicoquímicas, y poder analizar su interacción

en procesos bioquímicos.

CONTENIDOS

1. SISTEMA

2. PROPIEDADES DE UN SISTEMA

3. ESTADO Y EQUILIBRIO

4. PROCESOS Y CICLOS

Antes del inicio de las unidades de la asignatura llevaremos a cabo en esta sesión una presentación de conceptos básicos y definiciones.

SISTEMA, ENTORNO Y UNIVERSO

SISTEMA: se define como la cantidad de materia o una región de espacio que se

desea estudiar o analizar. Es una parte del Universo que se aísla para su estudio.

ALREDEDORES : Es la región fuera del sistema.

FRONTERA: Es el espacio que delimita al sistema y sus alrededores. Esta pueden

ser:

 Fija o móvil

 Real o imaginaria

 Permeable al o impermeable

La piel es una frontera real y fija que separa al sistema de los alrededores. 𝑈𝑁𝐼𝑉𝐸𝑅𝑆𝑂 = 𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 + 𝐸𝑛𝑡𝑜𝑟𝑛𝑜

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS

SISTEMA

S

ABIERTO

S

MÁSICO

MOLAR

VOLUMÉTRIC

O

𝑑 𝑚 𝑑 𝑡 [^ 𝑘𝑔 𝑠 ; 𝑔 𝑠 ; 𝑙𝑏𝑚 𝑠 ]

𝑑 𝑡 [^

𝑠 ]

SISTEMAS

CERRADO

S

Masa, Volumen, Moles EJEMPLOS

• (^) Un globo
• (^) Una olla de presión
• Una ciudad en cuarentena total

EJEMPLOS

• (^) Un rio
• (^) Una ciudad
• Una chimenea

𝑑 𝑡 [^

3

3 𝑠 ]

PROPIEDADES DE UN SISTEMA INTENSIVAS.- Aquellas que NO dependen de la cantidad de materia, comúnmente se denota con letras MINÚSCULAS excepto la presión P y la temperatura T. EXTENSIVAS.- Aquellas que dependen de la cantidad de materia, comúnmente se denota con letras MAYÚSCULAS a estas propiedades, excepto a la masa (m). Las propiedades extensivas multiplicadas por su masa se conoce como propiedades especificas e = m E Son características de un sistema, los mas comunes a considerarse son la temperatura, presión y volumen (T, P, V).

PROPIEDADES DE UN SISTEMA DENSIDAD SOLIDOS Y LÍQUIDOS.- Son sustancia incompresibles, por la variación de su densidad con respecto a su presión es prácticamente insignificante. Solo depende de la Temperatura GASES.- En la mayoría de los gases su densidad es proporcional a su presión e inversamente proporcional a la temperatura 𝝏 = 𝒇 ( 𝑻 , 𝑷 ) Para poder entender las propiedades de un sistema es necesario el entendimiento de su estructura y configuración.

ESTADO Y EQUILIBRIO

Es un conjunto de los valores que toman las propiedades de un sistema que describe por completo la condición a la cual se encuentra. Muchas de la veces se desea conocer el comportamiento de un sistema para lo cual deben ser especificadas una cantidad suficiente del conjunto de variables. ESTADO DE EQUILIBRIO.- Si es incapaz de experimentar espontáneamente algún cambio de estado

POSTULADO DE

ESTADO .-El estado de un sistema compresible simple está completamente especificado por dos propiedades intensivas independientes ECUACIÓN DE ESTADO .- Es una ecuación constitutiva que describe el estado de agregación de la materia como una relación matemática entre la temperatura, la presión, el volumen, la densidad, la energía interna y posiblemente otras funciones de estado asociadas con la materia.

TEMA DE INTERÉS: Ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una ruta metabólica, es decir, una sucesión de reacciones químicas, que forma parte de la respiración celular en todas las células aerobias, donde es liberada energía almacenada a través de la oxidación del acetil-CoA derivado de carbohidratos, lípidos y proteínas en dióxido de carbono y energía química en forma de ATP. En la célula eucariota, el ciclo de Krebs se realiza en la matriz mitocondrial. ATP + H2O → ADP + Pi ΔE = −30.5 kJ/mol (−7.3 kcal/mol) ATP + H2O → AMP + PPi ΔE = −45.6 kJ/mol (−10.9 kcal/mol)