Introducción. Peso atómico y masa molar. Medidas de concentración. Disolución y dilución. La reacción química: ajuste de reacciones. Estequiometría de la reacción química. Cálculos en el equilibrio. Simplificaciones: reactivo limitante. Nomenclatura química básica. Resolución de ecuaciones.

Conceptos básicos. Sistemas, variables y procesos. Energía, calor y trabajo: primer principio de la Termodinámica. Entalpía. Calor de reacción: ley de Hess. Entalpía estándar de formación. Capacidad calorífica. Variación de la entalpía de reacción con la temperatura. Ecuación de Kirchhoff.

Espontaneidad: necesidad de una segunda ley. Reversibilidad, espontaneidad y entropía: segundo principio de la Termodinámica. Cálculos de entropía. Interpretación molecular de la entropía. Entropías absolutas: tercer principio de la Termodinámica. Variación de la entropía de reacción con la temperatura. Energía libre. Variación de la energía libre con la temperatura.

Aspectos básicos del equilibrio químico. Condición general del equilibrio químico. Equilibrio químico en sistemas gaseosos ideales. Equilibrios heterogéneos. Variación de la constante de equilibrio con la temperatura. Respuesta del equilibrio a un cambio de condiciones: principio de Le Châtelier.

Conceptos básicos: fases y transiciones de fases. Equilibrios de fases en sistemas de un componente: estudio termodinámico. Diagramas presión/temperatura.

Concepto de disolución ideal: ley de Raoult. Estudio termodinámico de las disoluciones ideales. Disoluciones binarias ideales: diagramas P-x y T-x. Disoluciones diluidas ideales: ley de Henry. Propiedades coligativas.

Definiciones de ácidos y bases. La autoionización del agua: escala de pH. Fuerza de los ácidos y de las bases: constantes de equilibrio. Cálculo del pH y de las concentraciones en el equilibrio de todas las especies. Hidrólisis. Disoluciones amortiguadoras.

Conceptos básicos: solubilidad y producto de solubilidad. Factores que afectan a la solubilidad. Cálculos en el equilibrio.

Reacciones de oxidación-reducción. Termodinámica de sistemas electroquímicos. Pilas voltaicas: fuerza electromotriz de las pilas y potencial estándar de electrodo. Dependencia de la fuerza electromotriz con las concentraciones: ecuación de Nernst, cálculos en el equilibrio. Tipos de electrodos. Pilas comerciales. Corrosión.

Velocidad de reacción. Dependencia de la velocidad con la concentración: ecuación de velocidad. Ecuaciones integradas de cinéticas sencillas. Mecanismos de reacción. Influencia de la temperatura sobre la velocidad de reacción: ecuación de Arrhenius. Catálisis.

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Juan J. Baeza, 2022