Fisico Qui Mica
Fisico Qui Mica
Fisico Qui Mica
BIOQUMICA Y FARMACIA
TERCER SEMESTRE
SYLLABUS DE LA ASIGNATURA DE
FISICOQUMICA
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
1
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
UDABOL
UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA
Acreditada como PLENA mediante R. M. 288/01
VISIN DE LA UNIVERSIDAD
MISIN DE LA UNIVERSIDAD
Estimado(a) estudiante:
El Syllabus que ponemos en tus manos es el fruto del trabajo intelectual de tus docentes,
quienes han puesto sus mejores empeos en la planificacin de los procesos de enseanza
para brindarte una educacin de la ms alta calidad. Este documento te servir de gua para
que organices mejor tus procesos de aprendizaje y los hagas mucho ms productivos.
Esperamos que sepas apreciarlo y cuidarlo.
SELLO Y FIRMA
JEFATURA DE CARRERA
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
2
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
SYLLABUS
Asignatura: Fisicoqumica
Cdigo: BTG -334
Requisito: BQF - 114, BTG -233
Carga Horaria: 100 horas
Horas tericas 60 horas
Horas Prcticas 40 horas
Crditos: 10
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
3
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
3.1.9 Regla de Las Fases
3.1.10 Presin de Vapor.
3.1.11 Viscosidad.
3.1.12 Ecuacin de Poiseuille
3.1.13 Ecuacin de Stokes
3.1.14 Viscosmetros
3.1.15 Tensin Superficial
3.1.16 Determinacin de la Tensin Superficial.
UNIDAD II TERMODINMICA.
TEMA 4. LEYES DE LA TERMODINMICA
4.1 Conceptos Fundamentales
4.2 Ley Cero de la Termodinmica
4.3 Temperatura
4.4 Sistema
4.5 Calor
4.6 Trabajo y Energa
TEMA 5. ENERGA Y LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINMICA
5.1 Energa Interna
5.2 Entalpa de Un Sistema
5.3 Relacin Entre Cp y Cv.
5.4 Efecto de Joule Thompson
5.5 Cambios Adiabticos de Estado.
5.6 Trabajo de Expansin.
5.7 Trabajo de Compresin.
5.8 Cambios de Estado a Volumen Constante.
5.9 Cambio de Estado a Presin Constante.
5.10 Entalpa.
5.11 Cambios Adiabticos De Estado.
TEMA 6. INTRODUCCIN A LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINMICA
6.1 Aspectos Generales.
6.2 Cambios Espontneos Y No Espontneos
6.3 Ciclo de Carnot.
6.4 Segunda Ley de la Termodinmica.
6.5 Entropa.
6.6 Procesos Adiabticos Reversibles.
6.7 Procesos Isotrmicos Reversibles.
TEMA 7. PROPIEDADES DE LA TERCERA LEY DE LA TERMODINMICA
7.1 Propiedades de la Entropa.
7.2 Cambios de Entropa en Transformaciones Isotrmicas.
7.3 La Entropa como Funcin de La Temperatura y El Volumen.
7.4 La Entropa como Funcin de La Temperatura y La Presin.
7.5 Tercera Ley de La Termodinmica.
7.6 Cambio de Entropa en Reacciones Qumicas.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
4
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
8.3 Calor de Reaccin a Presin Constante.
8.4 Ecuaciones Termoqumicas.
8.5 Entalpa de Formacin.
8.6 Entalpa de Combustin.
8.7 Entalpas y Energa De Enlace.
8.8 Calorimetra.
8.9 Valor Energtico de Los Alimentos
UNIDAD IV SOLUCIONES
TEMA 9. PROPIEDADES COLIGATIVAS
9.1 Clases de Soluciones.
9.2 Definicin de la Solucin Ideal.
9.3 Propiedades Coligativas.
9.3.1 Disminucin de La Temperatura de Congelacin.
9.3.2 Aumento de La Temperatura de Ebullicin.
9.4 Presin Osmtica.
9.5 Soluciones Binarias
9.6 Ley de Raoult
UNIDAD V ENERGA
TEMA 10. ENERGA LIBRE Y DE EQUILIBRIO
10.1 Energa Libre de Gibbs.
10.2 Energa Libre de Helmholtz.
10.3 Energa Libre Estndar de Gibbs
10.4 Equilibrio Qumico En Mezclas de Gases Ideales.
10.5 Fugacidad.
10.6 Actividad o Fugacidad Relativa.
10.7 Relacin entre la Energa Libre y La Constante de Equilibrio.
10.8 Principio de Le Chatelier-Braun
10.9 Termorregulacin De Los Seres Vivos
TEMA 11. CINTICA QUMICA
11.1 Velocidades de Reacciones Qumicas.
11.2 Orden de Reaccin.
11.3 Tipos de rdenes en Reacciones Qumicas.
11.4 Reacciones de Orden Cero.
11.5 Reacciones de Primer Orden.
11.5.1 Crecimiento Bacteriano
11.5.2 Desintegracin Radioactiva
11.6 Reacciones de Segundo Orden.
11.7 Cintica Enzimtica
11.8 Efectos de La Temperatura Sobre La Velocidad de Reaccin.
III. ACTIVIDADES A REALIZAR DIRECTAMENTE EN LA COMUNIDAD.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
5
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Por cuanto un proyecto Inspeccin y anlisis de cualitativo y cuantitativo de los
productos qumicos contenidos en los alimentos tratar de dar soluciones integrales a
mediano plazo a esta problemtica.
iii. Nombre del proyecto al que tributa la asignatura.
Control fisicoqumico de productos farmacuticos, cosmticos y productos de limpieza de
uso corporal, dispensados en mercados pblicos de nuestra ciudad (contrabando),
iv. Contribucin de la asignatura al proyecto.
De acuerdo al contenido programtico de la asignatura y su vinculacin con el proyecto la
contribucin consistir en analizar las propiedades fisicoqumicas de shampoo,
suspensiones, jarabes para la tos en nios que se expenden en los mercados de nuestra
ciudad de Santa Cruz de la Sierra.
v. Actividades a realizar durante el semestre para la implementacin del
proyecto.
Trabajo a realizar por los estudiantes Localidad, aula o Incidencia social Fecha.
laboratorio
Organizacin de actividades del Aula Mejora de la interrelacin 25al 30 de
proyecto de los alumnos. marzo
Capacitacin sobre los controles Aula Capacitacin de los Entre el 22al 27
fisicoqumicos a realizar alumnos del tercer de abril
semestre.
Promocin de las actividades de Mercados de la ciudad Concienciacin sobre la Entre el 20 al
capacitacin por alumnos del tercer necesidad de expender 25 de mayo
semestre de la materia de productos certificados y
biotecnologa no de dudosa
procedencia
Anlisis del producto: Densidad, Laboratorios Entre 10 y 15
viscosidad y tensin superficial de junio
mediante mtodo del viscosmetro de
Stockes
Capacitacin y socializacin sobre Lugares asignados Conocer a cuantas Entre el 01 y 06
temas de productos inocuos de previamente por las personas se logro de julio
precedencia conocidas vs. Productos autoridades de los capacitar, cual fue la
farmacuticos de dudosa precedencia y mercados aceptacin de las
su impacto en la salud. personas.
IV. EVALUACIN DE LA ASIGNATURA
PROCESUAL O FORMATIVA
A lo largo del semestre se realizarn exposiciones, repasos cortos, presentacin del WORK
PAPER, presentacin del GIP y otras actividades de aula; adems de los trabajos de brigadas
realizados en las reas rurales, independientemente de la cantidad, cada una se tomar como
evaluacin procesual calificndola entre 0 y 50 puntos.
DE RESULTADOS DE LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE O SUMATIVA (examen
parcial o final)
Se realizarn dos evaluaciones parciales con contenido terico y prctico, incluido el examen
de laboratorio 0 y 50 puntos.
Se realizara un examen final con contenido terico y prctico.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
6
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
V. BIBLIOGRAFA BSICA
Chang Raymond, Qumica, 7ma Edicin, Ed. McGraw-Hill, Mxico, 2003 (Signatura
Topogrfica 540 Ch 36)
Castelln Gilbert Fisicoqumica 1998 (Signatura Topogrfica 539 C 27).
Jimnez J Fisicoqumica Fisiolgica 1971 ( Signatura Topogrfica 539 J 56 )
Maron, Samuel Fundamentos de Fisicoqumica 1968 ( Signatura Topogrfica 539 M 34 )
BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA
Arenas Henry Fundamentos de Fisicoqumica 1968 ( Signatura Topogrfica 539 Ar 33 )
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
7
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
VI. PLAN CALENDARIO
SEMANA ACTIVIDADES ACADMICAS ACTIVIDADES EVALUATIVAS
1ra. Avance de materia UNIDAD I Tema 1
2da. Avance de materia UNIDAD I Tema 2 Previo 1, Work paper, GIP, Lab.
3ra. Avance de materia UNIDAD I Tema 3 Previo 2, Work paper, GIP, Lab.
4ta. Avance de materia Trabajo de investigacin Previo 3, Work paper, GIP, Lab.
5ta. Avance de materia UNIDAD I TEMA 4 GIP , Lab.
GIP, Resolucin de casos Primera
6ta. Avance de materia UNIDAD II TEMA 4
Evaluacin
7ma. Avance de materia UNIDAD II TEMA 5 Previo 4, Work paper, GIP, Lab
GIP y Lab.
8va. Avance de materia UNIDAD II TEMA 6
EXAMEN EXTEMPORNEO
Previo 5, Work paper,GIP y Lab.
9na. Avance de materia Actividades de Brigadas
2da. Incursin
GIP, Lab.
10ma. Avance de materia UNIDAD II TEMA 6
Resolucin de casos
11ra. Avance de materia Actividades de Brigadas 3ra. Incursin
Previo 6, Work paper, GIP, Lab.
12da. Avance de materia UNIDAD II TEMA 7
Segunda Evaluacin
13ra. Avance de materia UNIDAD III TEMA 8 Previo 7, Work paper, GIP, Lab
4ta. Incursin
Actividades de Brigadas
14ta. Avance de materia EXAMEN EXTEMPORNEO
(10,11,12)
15ta. Avance de materia UNIDAD IV TEMA 9 Previo 8, Work paper, GIP, Lab
16ta. Avance de materia UNIDAD V TEMA 10 Previo 9, Work paper, GIP, Lab
17ma. Avance de materia UNIDAD V TEMA 11 Previo 10, Work paper, GIP, Lab
18va. Avance de materia UNIDAD V TEMA 11 Previo 11, Work paper, GIP, Lab
Presentacin del proyecto
19na. Avance de materia
Evaluacin final EVALUACION FINAL
Informe final
20ma Examen de segunda instancia Presentacin de notas a Direccin
Acadmica
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
8
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 1
UNIDAD I: TEMA N1
TTULO: GASES IDEALES
FECHA DE ENTREGA: 1ra semana de clases
PERODO DE EVALUACIN: 2 Semana de Clases
OBJETIVO GENERAL
FUNDAMENTO TERICO
Los gases se caracterizan porque sus tomos o molculas componentes tienen una gran
actividad cintica, mostrando poca resistencia a fluir se difunden con gran facilidad ocupando
todo el volumen del recipiente que los contiene
La mayor parte son incoloros e inodoros, sin embargo algunos son perceptibles por su olor
caracterstico
Los gases son en diversos aspectos, muchos ms sencillos que los lquidos y slidos, el
movimiento molecular de los gases resulta muy aleatorio y las fuerzas de atraccin de sus
molculas son tan pequeas que cada una se mueve en forma libre y fundamentalmente
independiente de las otras y estn sujetas a cambio de temperatura y presin
De los gases solamente el O2 es esencial para la vida el H2S y el HCN son muy venenosos, en
tantos otros como el CO, NO2, O3 y SO2 son menos txicos, los gases He, Ne y Ar son
qumicamente inertes es decir no reaccionan con ninguna otra sustancia por lo que es muy
utilizado como gases auxiliares en instrumentos por las industrias farmacutica en el control de
procesos y control de calidad de las formas farmacuticas
Al estudiar los gases usualmente se dividen en: gases reales y gases ideales.
GASES IDEALES
Se considera que:
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
9
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
LEYES DE LOS GASES IDEALES
LEY DE BOYLE-MARIOTTE.
A una temperatura constante, el volumen de una masa fija de un gas varia inversamente
proporcional con la presin, es decir, a mayor presin menor volumen o viceversa
P1V1 P2V2
LEY DE CHARLES.
Su expresin matemtica es
V1 V2
T1 T2
LEY DE GAY-LUSSAC.
P1 P2
T1 T2
Esta ley se deduce combinando las leyes anteriores y se puede enunciar de la sig manera
Para una masa fija de gas el volumen de esta varia en forma directamente proporcional con la
temperatura absoluta e inversamente proporcional con la presin.
P1 *V1 P2 *V2
T1 T2
ECUACIN GENERAL DE LOS GASES IDEALES
Aplicando La ley combinada de los gases y tomando en cuenta la hiptesis de Avogadro, que
establece que:
Esto quiere decir que el volumen de un mol de un gas es el mismo para todos los gases, en
condiciones normales de presin y temperatura (1 atm. 0C). Si se cambia las condiciones de
presin y temperatura, se obtiene un nuevo volumen, que tambin seria el mismo para todos
los gases ideales.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
10
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Estas relaciones matemticamente estn expresadas con la ecuacin general de los gases
ideales
PV = nRT
Donde:
La presin total ejercida por una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones
parciales de los gases constituyentes
Pt = P1 + P2 + P3 + ..........Pn
CUESTIONARIO N1(A)
1.- El volumen de un gas es de 60 ml. a 800 mm Hg. de presin, calcular el volumen del mismo
gas a 2000 mm Hg, si el proceso se desarrolla a temperatura constante.
2.- Una masa de oxigeno ocupa un volumen de 10 lts. Sometido a una presin de 190 mm Hg ,
determinar el volumen del mismo gas a la presin atmosfrica, si la temperatura se mantiene
constante a 30 C.
3.- Un gas ocupa un volumen de 60 litros a una presin de 200 mm Hg. Qu volumen
ocupar la presin de 400 cm Hg. manteniendo constante la temperatura?
5.- A una presin de 60 cm Hg. una masa gaseosa ocupa un volumen de 100 ml. , Calcular a
que presin tenemos que someter el gas para que su volumen se reduzca a 20 ml.,
manteniendo su temperatura constante.
6.- Una masa de Nen ocupa un volumen de 50 ml, a 400 K, si se baja la temperatura a 200
K , determinar el nuevo volumen, siendo que permanece constante la presin durante todo el
proceso.
7.-Una muestra de gas ocupa 900 ml. A 27C. Cul ser su volumen a -20 C , si se
mantiene constante la presin ?
8.-Un gas ocupa un volumen de 600 ml. A 300 K, Cul ser su volumen a 32 F , si se
mantiene constante la presin ?
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
11
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
9.- A presin constante , un gas ocupa un volumen de 0.8 m3 y una temperatura 300 K,
Que volumen ocupar dicho gas si se baja la temperatura a -23 C ?.
11.-Si la presin de una muestra gaseosa se eleva de 3040 mm Hg. a 8 atm. , siendo la
temperatura inicial de 27 C. Cul ser la temperatura final si no hay variacin del volumen ?
12.- Se tiene un tanque de hidrgeno a 41 C y 2026 bar, determinar la presin interna del
gas, cuando el tanque se calienta a 100 C. manteniendo constante su volumen.
CUESTIONARIO N1(B)
Cul ser su presin final si se reduce su volumen hasta 100 litros y se aumenta su
temperatura a 227 C ?
2.- El volumen de la espiracin humana normal es de 480ml. a 760 mm Hg. De presin y 37C
de temperatura.
Si con este aire espirado, se llena un globo, hasta un volumen de 240 ml.
A que presin se encuentra el aire dentro del globo. Si la temperatura ambiente es de 27C?
4.- El oxgeno ocupa inicialmente un volumen de150 litros a presin atmosfrica y una
temperatura ambiente de 27 C .
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
12
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Cul ser su temperatura final si se modifican sus condiciones finales hasta llegar un
volumen de 50 litros y una presin de 1520 mm Hg ?
8.- Calcular la densidad de un gas desconocido, teniendo como datos su peso molecular de
28gr/mol, la presin de 4 atm y 27 C de temperatura.
9.- La densidad del monxido de carbono es de 3.17 gr/lts. A -20 C . y 2.35 atm. De presin,
cul ser su peso molecular aproximado? .
10.- Si 200 ml. De un gas pesan 0.20 gr. En condiciones normales, cul es su peso molecular
?.
12.- Que volumen ocupar 4 gr. De dixido de azufre a 27C y 2280 mm Hg.
13.- Las presiones parciales del aire humedecido que se encuentra en los bronquios de una
persona a nivel del mar son:
14.- Un cilindro de acero de 4m3 .de capacidad contiene 2 kgr. De aire seco a 27C. basndose
en la composicin en peso siguiente del aire seco:
Oxigeno .......21.5%. Nitrogeno.........78.5%.
Calcular:
a) Las presiones parciales de todos los componentes.
b) La presin total del aire.
15.- Una estudiante de la UDABOL tiene en su cocina una garrafa cuyo contenido es: 70% P/P
de propano y 30% de butano, estos gases pesan un total de 20 lbs. El volumen de la garrafa
es de 22 lts. Y la temperatura del gas es de 27C. suponiendo que los gases no estn licuados,
cual es la presin de los gases dentro de la garrafa?
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
13
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 2
UNIDAD I: TEMA No2
TITULO: GASES REALES
FECHA DE ENTREGA: 3ta semana de clases
PERIODO DE EVALUACIN: 4Ta Semana
OBJETIVO GENERAL
FUNDAMENTO TERICO
Ya que la ley del gas ideal no representa en forma precisa el comportamiento de gases reales,
entonces tenemos: PV = ZnRT
Si las mediciones de presin volumen molar y temperatura de un gas no confirman la relacin
de PV= nRT, dentro de la precisin de las mediciones, se dice que el gas se desva de la
idealidad. Y debido a la desviacin de los gases reales de las ideales, se ha hecho muchos
intentos de establecer ecuaciones de estado, que reproduzcan las relaciones presin, volumen
y temperatura de una manera ms satisfactoria, una de estas ecuaciones es la de Van Der
Waals
n2a
P 2 V nb nRT
V
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
14
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
a=Constante de de correccin de la presin y de la atraccin mutua de de las molculas de un gas.
b=Constante de de correccin del volumen de las molculas de un gas y las fuerzas de repulsin a
pequeas distancias que existen entre ellas
Si las relaciones de presin y volumen par aun gas real se miden a varias temperaturas se
obtiene un conjunto de isotermas, a altas temperaturas las isotermas se parecen mucho a la de
los gases ideales, pero mientras bajan de temperatura las curvas tienen una apariencia
bastante distinta
CUESTIONARIO N2
1.- Hallar el volumen de 200 gr. De gas Metano a 300 atm. De presin y 5C , sabiendo que
su factor de compresibilidad Z es igual a 0.78
2.- Hallar el volumen de 40 gr. De dixido de carbono a 400 atm. De presin y -3C ,
sabiendo que su factor de compresibilidad Z es igual a 0.79
3.- Hallar la densidad de 50 gr de dixido de carbono , sometidos a una presin de 420 atm. Y
una temperatura de 5C , sabiendo que Z=0.80
4.- Una cierta cantidad de metano ocupa un volumen de 0.80 lts, bajo una presin de 400 atm.
Y 200 C de temperatura , deseamos conocer su volumen a 800 atm. Y 0C, los valores de Z
inicial son:1.05 y los valores de Z final son:1.38 .
5.- Mediante la ecuacin de Van der Waals , determinar la presin a que se encuentran
1 mol de un gas real, que ocupan un volumen de 4 lts a 100K.
las constantes del gas son:
a= 10 atm L2/mol2
b= 0.8 L/mol.
6.- Mediante la ecuacin de Van der Waals , determinar la presin a que se encuentran
2 moles de amoniaco, que ocupan un volumen de 4 lts a 27C.
a= 4.17 atm L2/mol2 b= 0.0371 L/mol
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
15
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
7.- Utilizando la ecuacin de Van der Waals , calcule la presin ejercida por 2 mol de dixido de
carbono en los pulmones a 37C.
El volumen de los pulmones es de 5.8 lts.
Las constante para el dixido de carbono tiene los siguientes valores:
a= 3.6 atm L2/mol2 b= 0.0428 L/mol
8.- Utilizando la ecuacin de Van der Waals , calcular l numero de moles que hay en un litro
de un gas, que se encuentra a una presin de 10 atm. Y en el cero absoluto de temperatura.
las constantes del gas son:
a= 10 atm L2/mol2 b= 0.1L/mol.
9.- 1m3 de aire a 27C y 1atm.de presin se comprime hasta un volumen de 50 lts. a
temperatura constante . calcular la presin final empleando la ecuacin de Van der Waals.
a= 1.33 atm L2/mol2 b= 0.0366 L/mol
10.- Mediante la ecuacin de Van der Waals , determinar la presin a que se encuentran
4 moles de amoniaco, que ocupan un volumen de 10 lts a 0C.
a= 4.17 atm L2/mol2 b= 0.0371 L/mol
11.- Usando la ecuacin de Van Der Waals. Calcular la presin producida por 44gramos de
CO2 contenidos en un volumen de 6 litros a 30C. Compare este resultado con el valor obtenido
con la ecuacin de gases ideales, las constantes para el CO2 son:
a= 3.6 atm L2/mol2 b= 0.0428 L/mol
12.- Comparar las presiones calculadas por la ecuacin de gases ideales y de Van Der Waals
para 4 mol de CO2 que ocupa un volumen de 3 litros, a una temperatura de 27C.
a= 3.6 atm L2/mol2 b= 0.0428 L/mol
13.- Mediante la ecuacin de Van Der Waals hllese la temperatura a la que 8 moles de HCl
ocupan un volumen de 10 litros a la presin de 20 atm. Datos de la constantes:
a= 3.6 atm L2/mol2 b= 0.0428 L/mol
14.- Mediante la ecuacin de Van Der Waals hllese la temperatura a la que 2 moles de CO2
ocupan un volumen de 6 litros a la presin de 40 atm. Datos de la constantes:
a= 3.6 atm L2/mol2 b= 0.0428 L/mol
15.- Mediante la ecuacin de Van Der Waals hllese la temperatura a la que 5 moles de NH3
ocupan un volumen de 18 litros a la presin de 30 atm. Datos de la constantes:
a= 4.17 atm L2/mol2 b= 0.0371 L/mol
16.- Mediante la ecuacin de Van Der Waals hllese la temperatura a la que 4 moles de HCl
ocupan un volumen de 8 litros a la presin de 36 atm. Datos de la constantes:
a= 3.67 atm L2/mol2 b= 40.8x10-3 L/mol
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
16
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 3
UNIDAD I: TEMA No 3
TITULO: ESTADO LQUIDO
FECHA DE ENTREGA: 4Ta semana de clases
PERIODO DE EVALUACIN: 5ta semana
OBJETIVO GENERAL
Definir las propiedades de los lquidos: presin de vapor, viscosidad tensin superficial adems
de resolver problemas relacionados con estos factores
FUNDAMENTO TERICO
Desde el punto de vista terico un lquido se considera como una continuacin de la fase
gaseosa en una regin de volmenes pequeos y atracciones moleculares muy grandes.
Las fuerzas cohesivas de un lquido deben ser ms fuertes que la de un gas incluso a
presiones viables
Algunos lquidos poseen propiedades intermedias entre el estado slido y lquido, entre otros
podemos mencionar a los vidrios y cristales lquidos.
VIDRIOS.
Los vidrios aparentemente son slidos, pero su estructura es la del alto grado de desorden de
un liquido, debido a inmensa fuerza de interaccin, presenta una viscosidad considerable, y por
ello queda restringida la movilidad de sus constituyentes, esta viscosidad disminuye con la
temperatura y se llega a alcanzare una situacin en la que el vidrio se hace pastoso y es
moldeable. Es caracterstico este tipo de comportamientos en ciertos silicatos de composicin
intermedia es decir los vidrios corrientes y especiales.
CRISTALES LQUIDOS.
Son sustancias formadas por molculas alargadas y rgidas, a consecuencia de presentar un
alto grado de conjugacin que por su conformacin molecular han de ordenarse paralelas unas
a otras, con lo que teniendo movilidad, aunque restringida en algunos de los sentidos, son
cuerpos lquidos, que se caracterizan por tener una apariencia translucido, muy utilizados
actualmente en pantallas de instrumentos digitales (calculadoras, reloj, etc.).
COEFICIENTE DE EXPANSIN TRMICA DE LOS LQUIDOS ().
La dependencia del volumen de un lquido con la temperatura a presin constante puede
expresarse matemticamente por la ecuacin:
V2 V1 1 T V2 V1eT
)
Donde:
V2 = Volumen final del lquido
T2 =Temperatura final
T1 = Temperatura inicial
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
17
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
El valor de es caracterstico para cada lquido, mientras que para los gases casi tiene el
mismo valor. Para los gases y slidos es siempre positivo, mientras que para los lquidos
generalmente es positivo, existen algunos lquidos para los cuales es negativo en un intervalo
pequeo de temperatura.
El valor de es constante en intervalos limitados de temperatura. Si los datos deben
presentarse con precisin en un amplio intervalo de temperatura, se emplea la siguiente
ecuacin.
V V0 1 aT bT ........
V2 V1 1 T V2 V1e P
Donde:
dP Hv
=
dT T(Vg-Vl)
Donde:
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
18
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
dP/dT = Es la pendiente de la curva de presin de vapor.
Hv =Calor latente de vaporizacin o entalpa de vaporizacin .
T = Temperatura a la que se produce la vaporizacin .
Vg = Volumen del gas.
Vl = Volumen del lquido .
La presente ecuacin es til para la representacin grfica de la presin de vapor con la
temperatura.
1 t1 * 1
----- = -------------
2 t2 * 2
El producto pueda administrarse fcilmente (es decir, se pueda verter fcilmente del
frasco.
Evitar o retrazar su sedimentacin, y si se produce, sea fcil de volver a dispersar el
producto (agtese antes de usar)
El producto tenga un aspecto elegante.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
19
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
TENSIN SUPERFICIAL.
Una de las caractersticas de todo lquido es la resistencia que se opone a cualquier fuerza que
tiende a expandir su superficie, por ello la tensin superficial se define: La fuerza que acta a
lo largo de la distancia de un centmetro en el plano de la superficie y que se opone a la
expansin de la misma y matemticamente se expresa como:
1* * g * h * r
F
L 2
Donde:
= Tensin superficial
F = Fuerza.
L = Longitud.
= Densidad
g = Gravedad.
h = Altura.
r = Radio.
APLICACIONES FARMACUTICAS DE LA TENSIN SUPERFICIAL.
En muchos procesos farmacuticos, se producen interacciones en las superficie de contacto;
la preparacin de emulsiones, suspensiones, implican una serie de interacciones en la
superficie de contacto lquido/lquido y lquido/slido respectivamente.
Las interacciones entre lquido/slido son muy frecuentes entre ellos podemos citar a:
La granulacin previa a la fabricacin de un comprimido, implica la mezcla de un polvo
con un lquido aglutinante; el xito del proceso depende en parte de una extensin del
lquido sobre el slido.
Para que un comprimido o una cpsula se disuelva adecuadamente, el lquido debe
penetrar en los poros del preparado.
CUESTIONARIO N3
2.- Para el benceno lquido = 1.24x10-3 K-1 a 20C y 1 atm de presin. Hallar el porcentaje
de cambio de volumen, de una muestra de 40 litrosde benceno que se calienta desde20C
hasta 60 C, sabiendo que se parte de un litro de volumen?
3.- A 20C el agua lquido posee un coeficiente de trmico de expansin de 2.07x10-4 K-1 a una
atm de presin. Calcular el cambio de volumen expresado en porcentaje de 40 litros de agua
que se calienta a 1 atm de presin desde 20C hasta 85C?
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
20
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
5.- Si el calor latente de vaporizacin del agua a 80C es 10050 cal/mol y la pendiente de su
curva de presin de vapor es 0.01893 atm/K. Calcular la presin de vapor del agua a 80 C.
7.- La viscosidad del agua a 37oC es de 6.8 milipoises. Calcular la viscosidad del plasma
sanguneo, sabiendo su viscosidad es 2.5 veces la del agua
8.- Los factores de resistencia perifrica para la sangre son: el dimetro del vaso, el largo del
vaso sanguneo y la viscosidad de la sangre. Si la viscosidad de la sangre normal es de 27.7
milipoises. Cul ser la viscosidad de la sangre poligloblica, si el tiempo de flujo por el
viscosmetro de Oswald el doble de tiempo de la sangre normal? La densidad de la sangre
normal es de 1.04 g/cc y la densidad de la sangre poligloblica es de 1.26 g/cc
9.- El tiempo de flujo del agua en un viscosmetro de Oswald es de un minuto. Para el mismo
volumen de lquido cefalorraqudeo, la densidad es de 146.86 onzas/galn (USA), el tiempo de
flujo por el viscosmetro de Oswald de 45 segundos. Si la viscosidad del agua es de 3.6
Kg./m.hr. y su densidad es de 1Kg/L. Calcular la viscosidad del liquido cefalorraqudeo
10.- Cul es el dimetro de un capilar de hematocrito, en el que la sangre asciende hasta una
altura de 26 mm, si la tensin superficial de la sangre es de 71.4 din/cm a 37C. La densidad de
la sangre a esta temperatura es de 1.06g/ml.
11.- Calcular el dimetro de un tubo capilar en la cual el benceno asciende hasta una altura de
24 mm, si ta tensin superficial del benceno es de 28.9 Dinas/cm. A 20C. la densidad a esta
temperatura es de 0.87 g/ml.
12.- En un tubo de vidrio cuyo dimetro interno es 2.7 mm el agua presenta una elevacin
capilar de 28 mm, a 20C la densidad del agua es 0.998 g/ml Calcular la tensin superficial en
dinas/cm?
13.- En un tubo de vidrio cuyo dimetro interno es 2.4 mm el agua presenta una elevacin
capilar de 60 mm, a 20C la densidad del agua es 0.998 g/ml Calcular la tensin superficial en
dinas/cm?
14.. En un capilar de hematocrito, la sangre presenta una elevacin capilar de 18.2 mm, si la
tensin superficial de la sangre es de 71.4 dina/cm a 37C, la densidad a esta temperatura es
de 1.05 g/ml. Cual es el dimetro del tubo de hematocrito?
15.- En un tubo de vidrio cuyo dimetro interno es 1.5 mm el agua presenta una elevacin
capilar de 80 mm, a 20C la densidad del agua es 0.9982 g/ml Calcular la tensin superficial
en dinas/cm?
16.- Un alcohol lquido tiene 3 veces la tensin superficial y 1.5 veces la densidad de una
cetona lquida a 20C . Si el alcohol lquido sube por un capilar de hematocrito 30 mm.
A que altura subir en el capilar el lquido cetnico .
17.- Un alcohol lquido tiene 8 veces la tensin superficial y 2 veces la densidad de una cetona
lquida a 20C . Si el alcohol lquido sube por un capilar de hematocrito 80 mm.
A que altura subir en el capilar el lquido cetnico. .
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
21
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 4
OBJETIVO GENERAL
Definir trabajo, calor, sistema, temperatura, clases de sistema, energa y procesos
termodinmicos
FUNDAMENTO TERICO
La palabra termodinmica deriva de las voces griegas:
Termo = Calor
Dhinamos = Potencia.
Un sistema fsico puede poseer energa de diversas formas, entre ellas tenemos:
1) Energa cintica.
2) Energa potencial.
3) Energa trmica.
4) Energa qumica.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
22
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
CUESTIONARIO N4
1.- El punto de congelacin del agua en la escala Kelvin es de 273 K . y el punto de ebullicin
es de 373 K.
Deducir una formula que relacione la escala Kelvin con la escala Centgrada .
2.- En la escala de Reaumur la temperatura del punto de congelacin del agua es Cero grados
Reaumur y el punto de ebullicin del agua es de 80 grados Reaumur.
Deducir una formula que relacione los grados Reaumur (r) con los grados Fahrenheit.(F).
3.- El punto de congelacin del agua en la escala Kelvin es de 273 K . y el punto de ebullicin
es de 373 K.
Deducir una formula que relacione la escala Kelvin con la escala Fahrenheit.
4.- En la clase de Fisicoqumica una estudiante determino que el equilibrio trmico entre el
termmetro y un bao mara se encuentra a 32C . Esta alumna utilizando un termmetro con
una escala en grados Padilla (P) , lee que el bao mara marca 0P . Si con este mismo
termmetro la temperatura de fusin del hielo e 20P .
Hallar la formula que relacione la escala Celsius con la escala Padilla.
5.- En la escala de Reaumur la temperatura del punto de congelacin del agua es Cero grados
Reaumur y el punto de ebullicin del agua es de 80 grados Reaumur.
Deducir una formula que relacione los grados Reaumur (r) con los grados Centgrados .(C).
6.- El punto de ebullicin del agua en la escala Rankine es de 672 R y el punto de congelacin
del agua es de 492 R.
Deducir una formula que relacione la escala Centgrada con la escala Rankine.
7.- En la escala de Reaumur la temperatura del punto de congelacin del agua es Cero grados
Reaumur y el punto de ebullicin del agua es de 80 grados Reaumur.
Deducir una formula que relacione los grados Reaumur (r) con los grados Rankine.( R).
8.- El punto de ebullicin del agua en la escala Rankine es de 672 R y el punto de congelacin
del agua es de 492 R.
Deducir una formula que relacione la escala Kelvin con la escala Rankine.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
23
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 5
UNIDAD II: TEMA No5
TITULO: PRIMERA LEY DE LA TERMODINMICA
FECHA DE ENTREGA: 7ma semana de clases
PERIODO DE EVALUACIN : 8va semana de Clases
OBJETIVO GENERAL
FUNDAMENTO TERICO
lSistema fisicoqumico .-
Desde el punto de vista fisicoqumico , un sistema es una parte del universo fsico que esta en
estudio. El sistema esta separado de los alrededores ( exterior), por un limite o frontera.
Clasificacin de sistemas fisicoqumico .-
Son varios los criterios que se usan para clasificar losl sistema, en resumen se tienen :
Sistema homogneo.- no tiene superficie de separacin entre las partes del sistema. Todo
sistema homogneo consta de una sola fase. Ej: el agua salada.
Sistema heterogneo.- tienen superficie de separacin o interfase, debe tener por lo menos
dos fases. Ejemplo :el agua con hielo
Sistema uniforme.- Es aquel en el cual todas las regiones tienen las mismas propiedades
qumicas y tambin las mismas propiedades fsicas.
Sistema no uniforme.- cuando hay diferencia de composicin y propiedades fsicas en varias
zonas o regiones del sistema.
Sistema aislado.- Es un sistema que no realiza intercambio de energa o masa con el medio
exterior. No produce por lo tanto efectos observables sobre el medio exterior.
Sistema cerrado.- En este sistema la frontera permite un intercambio de energa con el medio
exterior, pero no permite el intercambio de masa. Sistema abierto.- en este sistema l limite
del sistema permite el intercambio de masa y energa con el medio exterior.
Otros trminos Termodinmicos muy empleados son:
Trabajo,El trabajo es una forma de transferencia de energa de un sistema que realiza trabajo
hacia otro que recibe el trabajo o sobre el que se efecta el trabajo. En termodinmica se
define como cualquier cantidad que fluye a travs de la frontera de un sistema durante un
cambio de estado y que puede usarse por completo para elevar un cuerpo en el entorno.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
24
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Calor, explicamos como el alcance del equilibrio trmico de dos sistemas afirmando que una
cantidad de calor Q es una forma de energa de transito , o una forma de transmisin de
energa , que fluye de mayor a menor temperatura.
Trabajo Reversible, es el trabajo mximo que puede efectuar un sistema , o recibe un sistema,
su expresin matemtica es la siguiente:
U = Q -W
U = Qv
ENTALPA.
H = U + PV
U = q + w
Para procesos a volumen constante la primera ley viene expresada de la siguiente manera
U = qv
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
25
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
CUESTIONARIO N5
1.- Hallar el trabajo realizado cuando dos moles de hidrgeno se expanden isotrmicamente de
15 a 25 litros, contra una presin constante de una atmsfera a la temperatura de 25C.
2.- Hallar el trabajo realizado cuando cuatro moles de hidrgeno se expanden isotrmica y
reversiblemente a 27C de 20 a 60 litros.
3.- Un mbolo de una jeringa de 8 cm de dimetro sube a una distancia de 2 cm por la accin
de la expansin del aire contenido en su interior. La expansin se realiza en contra de la
presin atmosfrica de Cochabamba que corresponde a 0.74 atm,
Calcular el trabajo realizado en la expansin .
(1 atm L=24.2 cal)
4.- Un gas se expande contra una presin de 5 atm, desde 10 L a 15 L y absorbe 900 cal .
cul ser el cambio de energa interna del gas?
6.- Un mol de gas ideal monoatmico se guarda bajo una presin constante de 2atm. La
temperatura se cambia de 120 a 40C , Calcular el valor del trabajo realizado.
7.- Calcular el trabajo mximo en cal, efectuado por la expansin reversible e isotrmica de 12
moles de gas nitrgeno de 22 atm a 8 atm. Y a 27C.
8.-En la compresin isotrmica y reversible de 4.8 metros cbicos de un gas ideal a 20C y 1
atm, hasta reducir su volumen a 2.4 metros cbicos, calcular el calor y la energa interna en
kilocaloras
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
26
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
27
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 6
OBJETIVO GENERAL
FUNDAMENTO TERICO
Esta ley indica las limitaciones existentes en las transformaciones energticas. En un sistema
aislado, es decir, que no intercambia materia ni energa con su entorno, la entropa (desorden
en un sistema) siempre habr aumentado (nunca disminuido, como mucho se mantiene) desde
que sta se mide por primera vez hasta otra segunda vez en un momento distinto. En otras
palabras: El flujo espontneo de calor siempre es unidireccional, desde una temperatura ms
alta a una ms baja. Existen numerosos enunciados, destacndose tambin el de Carnot y el
de Clausius.
El hecho de que todos los cambios reales tienen una direccin que consideramos natural, la
transformacin en el sentido opuesto no seria natural, seria irreal. En la naturaleza los ros
corren de las montaas hacia el mar, nunca en el sentido opuesto. Un rbol florece, da frutos y
luego cambia sus hojas. Pensar en las hojas secas levantndose, unindose por s misma al
rbol y despus convirtindose en brotes, resulta irreal. Sin embargo la primera ley de la
termodinmica no dice nada sobre esta preferencia de una direccin por la contraria. Solo
exige que la energa del universo permanezca igual, antes y despus del proceso.
La segunda ley de la termodinmica o ley del sentido del cambio energtico, nos permite:
CICLO DE CARNOT.
En 1824, el ingeniero francs, Sadi Carnot, investigaba los principios que regan la
transformacin de energa trmica, calor, en energa mecnica, trabajo. Sus estudios se
basaban en una transformacin cclica conocido en la actualidad como ciclo de Carnot.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
28
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
2) Etapa 2.... .Expansin adiabtica.
3) Etapa 3.... .Compresin isotrmica.
4) Etapa 4..... Compresin adiabtica.
W ciclo = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 +.......
1 U1 = Q1 W1
2 U2 = W2
3 U3 = Q2 W3
4 U4 = W4
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
29
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Proceso de un sistema .-
Son los mtodos de operacin que se utilizan para realizar un cambio de estado.
CUESTIONARIO N6
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
30
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 7
OBJETIVO GENERAL
Definir las distintas propiedades que intervienen en la tercera ley de la termodinmica.
FUNDAMENTO TERICO
La Tercera ley de la termodinmica, propuesto por Walter Nernst, afirma que es imposible
alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante un nmero finito de procesos fsicos.
Puede formularse tambin como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero
absoluto, su entropa tiende a un valor constante especfico. La entropa de los slidos
cristalinos puros puede considerarse cero bajo temperaturas iguales al cero absoluto.
La entropa termodinmicamente se puede definir como:La entropa es una medida de
desorden de un estado, de igual manera Una magnitud termodinmica que es una funcin
de estado, que mide el grado en que una forma de energa de alta calidad pueda ser
degradada a una forma de energa de baja calidad
La entropa permite establecer si un estado es accesible a partir de otro mediante el cambio
espontneo, si la variacin de la entropa S es:
S positivo, el proceso tendr a producirse espontneamente.
S negativo, el proceso no se puede realizar naturalmente y solo es posible la realizacin
espontnea del proceso inverso.
S cero, el sistema se encuentra en equilibrio.
Matemticamente la entropa desde el punto de vista termodinmico es:
d Qr
d S =---------
T
Sin embargo las definiciones mas utilizadas por la tercera ley son:
La entropa de una sustancia pura perfectamente cristalina y pura es cero en el cero
absoluto de la temperatura.
Es imposible alcanzar el cero absoluto en un nmero finito de pasos.
Esto nos explica que la tercera ley solo se aplica a sustancias cristalinas puras. Se debe aclarar
que en la vida real an no se ha podido alcanzar la temperatura del cero absoluto.
SISTEMAS ADIABTICOS.-
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
31
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
() T2 V1 (-1)
P2 V1
= =
P1 V2 T1 V2
= Cp/Cv R= Cp -Cv
CUESTIONARIO N7
1.- Cuatro gramos de oxgeno, a 27C se comprimen reversiblemente y adiabticamente desde
16 a 4 litros. Calcular el cambio de energa interna en el proceso, sabiendo que Cp=7/2 R.
2.- Un mol de gas metano a condiciones normales, se comprime adiabticamente hasta reducir
su volumen a un 4 litro. calcular el valor de la presin final, siendo que gama es igual a 1.3
5.- Calcular la variacin de entropa, cuando dos moles de dixido de carbono, aumentan su
temperatura de 27C a 77C. para este gas Cv=5/2R y Cp=7/2R. Considere en los clculos los
siguientes casos:
6.-La Temperatura limite a la que se puede manejarse una maquina de vapor es de 120C ,si la
temperatura del condensador es de 20C , calcular el rendimiento termodinmico mximo
esperado de la maquina de vapor, considerada como maquina ideal.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
32
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 8
OBJETIVO GENERAL
Reconocer las propiedades termoqumicas de las sustancias y aplicar sus leyes para
determinar el calor de reaccin.
FUNDAMENTO TERICO
La termoqumica se ocupa del estudio de los efector energticos, principalmente calorficos,
que se presentan en los cambios qumicos y fsicos de sistemas reaccionantes.
La termodinmica se justifica, fundamentalmente, como aplicacin del primer principio de la
termodinmica a las reacciones qumicas, su importancia es tambin significativa para l
calculo de las energas y entalpas relativas de sustancias qumicas y par ala evaluacin e
interpretacin de las energas de enlace de los tomos dentro de las molculas.
El calor de reaccin es el calor intercambiado con el ambiente circundante en la transformacin
de los reactivos a la misma temperatura y presin de los productos.
CALOR DE REACCIN A VOLUMEN CONSTANTE.
Es el caso de mantener constante el volumen del sistema, matemticamente se expresa de la
siguiente manera:
Qv = U
CALOR DE REACCIN A PRESIN CONSTANTE.
Es el caso de mantener la presin constante del sistema, como es el caso de las experiencias
realizadas en los laboratorios de enseanza, por tanto el calor transferido desde el entorno es
igual al cambio de la entalpa del sistema:
H = U + PV Qp = Qv + PV
ECUACIONES TERMOQUMICAS.
En el trabajo termoqumico se acostumbra emplear las llamadas ecuaciones termoqumicas,
para la expresin de estas es preciso indicar:
Adems de la ecuacin estequiomtrica igualada.
Los estados fsicos de los reactivos y de los productos.
Las condiciones de temperatura y de presin.
Y el balance energtico en forma de cambio entlpico.
Las letras s, l o g se escriben entre parntesis a continuacin de la formula
CALORIMETRA.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
33
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Es el conjunto de procedimientos empleados para medir las cantidades de calor absorbido o
desprendido por un sistema. Para medir el calor desprendido o absorbido se utilizan los
calormetros.
Existe una variedad de calormetros, en el laboratorio de enseanza se utiliza un calormetro
que consiste en una envoltura metlica que contiene un aislante, otro recipiente de plstico en
el interior sumergido en una cantidad de agua conocida, y dentro de este el tubo de reaccin, el
recipiente con agua esta completamente aislado del medio exterior para evitar cambios de calor
con el medio exterior.
Para el balance de calor se supone que no hay prdidas hacia el medio exterior, de manera
que aplicando la ley de la conservacin de la energa se tiene:
Calor perdido por las sustancias = Calor ganado por las sustancias
Donde calor viene definido por la expresin matemtica: m x C ( T1 Tf) de all la siguiente
formula :
m x C ( T1 Tf) = m x C ( Tf T2)
CUESTIONARIO N8
3.- Calcular la Entalpa de reaccin y tambin calcular los valores de su variacin de la energa
interna en la reaccin , suponiendo un comportamiento ideal de la siguiente reaccin.
4.- Calcular la Entalpa de reaccin y tambin calcular los valores de su variacin de la energa
interna en la reaccin , suponiendo un comportamiento ideal de la siguiente reaccin.
34
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
7.- Una hoja de oro que pesa 10 gramos y se encuentra a una temperatura de 18C, se coloca
sobre una hoja de hierro que pesa 20 gramos y que esta a una temperatura de 55.6C. Cual es
la temperatura final de la combinacin de los 2 metales.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
35
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 9
OBJETIVO GENERAL
Identificar las propiedades Coligativas que presentan las soluciones
FUNDAMENTO TERICO
Una solucin es una mezcla homognea de especies qumicas dispersas a escala molecular.
Segn esta definicin una solucin es una fase simple, una solucin puede ser gaseosa, slida
o lquida, de acuerdo a la cantidad de constituyentes se pueden clasificar en: soluciones
binarias, terciarias, cuaternarias, etc.
El constituyente que se encuentra en mayor cantidad se conoce comnmente como disolvente,
mientras que los dos o ms constituyentes que se encuentran relativamente en pequeas
proporciones se denominan solutos. La composicin de las soluciones se expresa mediante la
variable concentracin, la cual se puede definir de varias formas:
1) Fraccin molar. Es la manera ms racional y cmoda para expresar la composicin. Se
define como el cociente entre el nmero de moles del componente cuya concentracin se
desea especificar y l numero total de moles que constituyen la disolucin.
2) Molaridad: Es l numero de moles de soluto que se encuentran en un litro de disolucin.
3) Normalidad: Son los equivalentes gramos de soluto que se encuentran disueltos en un
litro de disolucin.
DISOLUCIN IDEAL.
En el estudio del estado gaseoso, se establece el concepto de gas ideal y se observa que los
gases reales cumplen con la ley PV= nRT en el lmite de presin cero; En lo que se refiere a las
disoluciones ideales, es muy til establecer una ley lmite similar que defina las llamadas
disoluciones ideales. Hay diversas formas de establecer una disolucin ideal, la ms sencilla se
define como aquella en la que todos sus componentes cumplen con la ley de Raoult, en el
intervalo completo de concentracin
Esta ley emprica, enunciada en 1886 por Raoult, establece que la presin parcial e vapor de
cualquier componente de una disolucin de una disolucin es igual al producto de su fraccin
molar por la presin de vapor en estado puro es decir:
PROPIEDADES COLIGATIVAS.
Son aquellas que dependen del nmero de partculas (molculas, tomos o iones)
disueltas en una cantidad fija de solvente. Las cuales son:
1) Descenso de la presin de vapor.
2) Aumento del punto de ebullicin.
3) Descenso del punto de congelacin
4) Presin osmtica.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
36
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
1) Descenso de la presin de vapor
Un soluto no voltil que se aade al lquido, reduce la capacidad de las molculas del solvente a
pasar de la fase lquida a la fase vapor, debido a que se generan nuevas fuerzas de interaccin.
Por ello se produce un desplazamiento del equilibrio, lo que se traduce en una reduccin
de la presin de vapor sobre la solucin.
La expresin cuantitativa del descenso de la presin de vapor de las soluciones que
contienen solutos no voltiles esta dada por la Ley de Raoult (Francois Marie Raoult 1885). Este
cientfico demostr que a una temperatura constante, el descenso de la Presin de Vapor es
proporcional a la concentracin de soluto presente en la solucin. Este principio queda
establecido matemticamente por las siguientes ecuaciones:
P= X P Ecuacin 1
DPV = P - P Ecuacin 2
DPV = P Xs Ecuacin 3
P - P =P Xs Ecuacin 4
Donde:
P = Presin de Vapor de la solucin.
P = Presin de vapor del solvente puro.
X = Fraccin molar del solvente
X = fraccin molar del soluto
DPV = Variacin de la presin de vapor.
En realidad todas estas propiedades derivan tericamente del descenso de la presin del
vapor de un disolvente por la presencia de un soluto, cuya disminucin viene vienen regulada
por la ley de Raoult.
2) La presin osmtica es la presin requerida para detener la osmosis; esta presin
depende de la temperatura y de la concentracin de la solucin.
La presin osmtica obedece a una ley similar a la de los gases ideales. Vant Hoff fue el primer
cientfico que analiz estos hechos, los cuales se expresan en la siguiente ecuacin, conocida
como ecuacin de Vant Hoff:
ms RT
V nRT cRT M sV
Donde
p=presin osmtica
V= volumen de la solucin
n= moles de soluto
R= constante universal de los gases ideales
C= concentracin de la solucin
3) Aumento del punto de ebullicin Ya hemos visto que la presin de vapor de un lquido
aumenta al aumentar la temperatura y que el lquido hierve cuando su presin de vapor iguala a la
presin externa o atmosfrica que se ejerce sobre su superficie.
Debido a que los solutos No voltiles disminuyen la presin de vapor de la solucin, se
requiere una temperatura ms elevada para que la solucin hierva.
Formulas para el Asenso del punto de ebullicin
Te e m ms * 1000
Te e
Donde: Ms *m
Te = Elevacin del punto de ebullicin
m = Molalidad.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
37
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Ke = Constante de proporcionalidad del punto de ebullicin 0.52C/mol
ms = Masa del soluto
m = Masa del disolvente
Ms = Peso molecular del soluto
4) Descenso del punto de congelacin La transformacin de un lquido a slido se llama
Congelacin, y el proceso inverso se llama Fusin.
CUESTIONARIO N9
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
38
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
1) El plasma de la sangre humana se congela a -0.56oC cual es su presin osmtica a 37oC
medida solamente con una membrana permeable solamente par a el agua
2) Que cantidad de glucosa habr que utilizar para obtener 50cc de una solucin acuosa
isotnica con el suero sanguneo? (la isofona permite a ambas soluciones congelar a la
misma temperatura). Punto de congelacin del suero sanguneo - 0.52oC, densidad de la
solucin de glucosa 1.562 g/cc Kf= 1.86
3) Una solucin de un gramo de aspirina (C11H12N2O9) en 100cc de solucin dio una
presin osmtica de 1.18 atm a 0oC. calcular el peso molecular del compuesto y
comparar el resultado con el que cabe esperar en la formula dada
4) La presin osmtica de la sangre es de 7.7 atm a 40oC
Cual es la concentracin total de solutos en sangre
Suponiendo que la concentracin es igual a la molalidad hallar el
punto de congelacin de la sangre
5) Un gramo de hemoglobina en 100 cc de solucin dio una presin osmtica de 35.4 mm de
agua a 0oC. calcular el peso molecular aproximado de la hemoglobina
6) La presin de vapor de agua a 25 C es igual a 23,76 mmHg. Calcular la presin de
vapor de una disolucin supuesta ideal formada al agregar 1 mol de urea a 24 moles de
agua.
7) Se disuelven 24,63 gramos de glucosa en 150 gramos de agua a 23C la presin de
vapor de la disolucin es de 20,73 mmHg, y la del agua pura es de 21.07 mmHg Hallar el
peso molecular de la glucosa.
8) A 20C la presin de vapor de ter, C4H10O, es igual a 440 mmHg, calcular la presin de
vapor de una disolucin que contiene 5.42 g de anilina en 10 g de ter.
9) A 50 C la presin de vapor del agua y del alcohol etlico son 92.5 mmHg y 219.9 mmHg
respectivamente. Si se disuelven 6 g de soluto no voltil cuyo peso molecular es de 120
en 150 g de cada uno de aquellos solventes. Cul es la disminucin de presin de vapor
en los 2 solventes)
10) Se disuelven 0.572 g de resorcina en 19.31 g de agua, y la disolucin hierve a 100.14 C.
Cual es el peso molecular de la resorcina? Kb= 0.52C/mol.
11) Una disolucin de glicocola preparada al disolver 1.62 g de sustancia en 19.62 g de agua,
hierve a 100.96 C Hallar el peso molecular de la glicocola.
12) El cido actico puro solidifica a 16.6 C, y su constante molar del punto de congelacin
es de 3.90C/mol. Calcular cual debe ser el punto de congelacin de un cido actico que
contiene un 2.8% de agua.
13) Una solucin acuosa contiene 20 g de glucosa por litro. Suponiendo que la solucin es
ideal, Calcular la presin osmtica a 25 C
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
39
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 10
UNIDAD V: TEMA 10
TITULO: ENERGA LIBRE Y EQUILIBRIO
FECHA DE ENTREGA: 15ta semana de clases
PERIODO DE EVALUACIN: 16Va semana de clases
OBJETIVO GENERAL
Reconocer y explicar el estudio de energa libre y equilibrio.
Definir y diferenciar las clases de energa libre de Helmholtz y de Gibbs.
FUNDAMENTO TERICO
La energa libre es una funcin de estado que mide la tendencia de un sistema a realizar un
cambio. Esta funcin es mas apropiada que la entropa para predecir la espontaneidad de una
reaccin, porque es ms fcilmente medible y tiene un significado fsico ms claro, desde el
punto de vista termodinmico se tiene dos formas de energa libre, por un lado la energa de
Gibbs, que caracteriza los procesos a presin constante, y por otro lado la energa de
Helmholtz, que trabaja en procesos a volumen constante.
Las expresiones matemticas que renen ambos principios son:
Energa de Gibbs
G = H - TS
Energa de Helmholtz
A = U + TS
G = Gproductos G reactantes
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
40
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Para comprender la relacin que existe entre la energa libre y el equilibrio (constante de
equilibrio), es necesario considerar la siguiente ecuacin matemtica de una reaccin:
aA + bB cC +dD
Conociendo las actividades de los productos y reactivos aA, aB, aC y aD. Las energas libres en
relacin con el equilibrio de una reaccin qumica viene expresada por la siguiente formula:
acC * adD
G = G + RT ln -------------
aaA * abB
Para un gas real a altas presiones no son aplicables las relaciones anteriores, por esta razn
surgi la necesidad de trabajar con otras cantidades termodinmicas nuevas. La fugacidad y la
actividad.
La fugacidad es una medida de tendencia al escape de una fase a otra de las molculas de un
lquido o de su vapor. La fugacidad esta relacionada con la energa libre por medio de la
siguiente expresin matemtica:
G = RT ln f + B
Donde:
G = Energa libre de un mol de sustancia.
R = Constante de los gases
T = Temperatura.
f = Fugacidad
B = Constante que depende del tipo de sustancia y de la temperatura.
La actividad o fugacidad relativa, es la relacin de la fugacidad de una sustancia en un estado
determinado (f) entre la fugacidad en el estado estndar (f)
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
41
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
CUESTIONARIO N10
1. Calcular la diferencia en caloras entre G Y A 25C de la reaccin:
H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(l)
2. El volumen molar del C6H6 es 88.9 cc a 20C y 1 atm de presin suponiendo que el
volumen es constante. Hallar G y A en la compresin de un lquido desde 1 a 100 atm.
3. Tres moles de un gas ideal se expanden libremente a 300K desde un volumen de 100
litros a 1000 litros Calcular:
a) Cuales son los valores de G y A en este proceso.
b) Cuales son los valores de E, H, S, q y w.
4. Un mol de gas ideal se comprime desde una presin de 760 mmHg a 7.5 atm a una
temperatura constante de 27oC. si el volumen del gas en funcin de la presin viene
dado por: V=aP+bP2
Donde a=2.5L/atm y b=3.5L/atm2
Calcular DG en este proceso de compresin
5. Dos moles de un gas ideal se comprimen isotrmicamente y reversiblemente a 100C
desde una presin de 10 a 25atm. Calcular:
Cuales son los valores de G y A en este proceso.
Cuales son los valores de U, H, DS, Q, W.
6. Formular las constantes de equilibrio para cada una de las sig reacciones
2HI H2 I 2
N2(g) + 3H2(g) ====2NH3(g)
2NO(g) + O2(g) ======2NO2(g)
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
42
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
WORK PAPER # 11
UNIDAD V: TEMA 11
TITULO: CINTICA QUMICA
FECHA DE ENTREGA: 17va semana de clases
PERIODO DE EVALUACIN: 18va semana de Clases
OBJETIVO GENERAL
Establecer las bases de la cintica qumica y aplicar sus propiedades para conocer la
velocidad de reaccin.
FUNDAMENTO TERICO
La cintica qumica es el rea de la qumica que tiene relacin con la rapidez o velocidad,
con que ocurre una reaccin qumica, la palabra cintica sugiere movimiento o cambio.
La cintica qumica es el estudio de la velocidad con la que reaccionan los compuestos
llamados reactantes, para conseguir un producto, la velocidad de cada reaccin, dependen de
la naturaleza y de la concentracin de las sustancias, de la presin y por ende de la
temperatura, generalmente los incrementos de la temperatura aceleran la velocidad de
reaccin, no se debe hacer de lado a la sustancia llamadas catalizadores, estos tiene funciones
especficas par acelerar la reaccin o retardar la misma, estos catalizadores pueden se r
qumicos como el cido sulfrico para la deshidratacin de los alcoholes en la obtencin de
teres o enzimticos que catalizan reacciones biolgica generalmente.
La velocidad de la reaccin se calcula midiendo el valor de cualquier propiedad adecuada
que pueda relacionarse con la composicin del sistema como una funcin del tiempo, la
propiedad escogida debe ser de fcil medicin; debe variar lo suficiente en el curso de la
reaccin como para permitir hacer una distincin precisa entre las diversas composiciones del
sistema a medida que transcurre el tiempo. Existen muchos mtodos para evaluar la reaccin
en funcin al tiempo, algunos son cambios en la presin, cambios en el pH, en el ndice de
refraccin, en la conductividad trmica, en el volumen, es mucho ms sencillo utilizar estos
tipos de parmetros fsicos para realizar e identificar el cambio de la reaccin en funcin al
tiempo.
La velocidad de las reacciones qumicas representa generalmente:
1) La cantidad de uno de los reactivos que se transforman en producto por unidad de
tiempo.
2) La cantidad de uno de los productos que se forman por unidad de tiempo.
El orden de reaccin qumica de los reactantes, es la suma de todos los exponentes a las que
se encuentran elevadas las concentraciones en la ecuacin de la velocidad.
aA + bB rR
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
43
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
La expresin matemtica que relaciona las velocidades con las concentraciones de las
sustancias es:
V = K (A)(B)
CUESTIONARIO N11
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
44
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
1.- El cido pirvico por la accin de la lacto-deshidrogenasa, se convierte en cido lctico,
mediante una reaccin de primer orden. Si la constante de velocidad es: K= 3.01x10-3 s-1.
Calcular el tiempo de vida media del cido pirvico.
3.- El cido pirvico, en un ambiente anaerobio se reduce a cido lctico por la accin de la
lacto-deshidrogenasa de acuerdo a la reaccin:
CH3-C=O-COOH + NADH H+ CH3-C-OH-COOH + NAD
La constante de velocidad de la reaccin es K = 1.61x10-3 s-1. Si la concentracin inicial de
cido pirvico en un hepatocito es de 30 milimoles por litro. Calcular en que tiempo la clula
tendr una concentracin de 15 milimoles por litro de cido pirvico?
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
45
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
Los gases son en diversos aspectos, mucho ms sencillos que los lquidos y slidos, el
movimiento molecular de los gases resulta totalmente aleatorio y las fuerzas de atraccin entre
sus molculas son tan pequeas que cada una se mueve en forma libre y fundamentalmente
independiente de las otras y estn sujetas a cambio de variables como la temperatura y
presin.
Un gas ideal es un gas hipottico, puesto que cualquier gas debe tener molculas y un volumen
definido que ejercen atraccin entre sus molculas.
LEY DE BOYLE.
Esta ley enuncia que: El volumen ocupado por una misma masa gaseosa, a temperatura
constante es inversamente proporcional a la presin que lo soporta. Es decir que a mayor
presin menor volumen o a menor presin mayor volumen. Matemticamente Se expresa d la
siguiente manera
P1V1 = P2V2
II. PRCTICA
OBJETIVOS
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
46
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Analizar la dependencia entre las variaciones de estado de un gas que se puede medir
manteniendo la temperatura constante
Verificar la ley de Boyle.
Realizar comparaciones entre los resultados obtenidos en la prctica y los obtenidos
tericamente mediante formulas
MATERIAL
Jeringa de 20ml.
Termmetro
Manmetro de Mercurio
Tapn de goma
Manguera no porosa
Soporte Universal
Vaso de precipitado de 50 ml
Trpode
Mercurio metlico
MTODOS Y PROCEDIMIENTOS
Conecte la Jeringa mediante una manguera no porosa a la columna de Mercurio, tape lo
mejor posible y asegrese de que el sistema no tenga fugas.
Fijar la jeringa a una cierta altura mediante pinzas y soportes, asegrese de que la
jeringa contenga 20ml de aire (V1). Observe que, no exista diferencia de alturas entre los
meniscos del manmetro de Hg. (los niveles de mercurio estn a la misma altura).
Con los datos obtenidos realice una grafica de presin versus volumen.
RESULTADOS.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
47
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Con los resultados obtenidos construya la grafica en papel milimetrado.
CUESTIONARIO
1. Comente acerca de la graficas experimentales y compare con aquellas que se obtienen
tericamente.
2. Cul es la variable que permanece constante durante la demostracin de la ley de Boyle?.
3. Describa el funcionamiento de un barmetro.
4. Seria conveniente un utilizar un barmetro de agua ? Justifique sus respuestas.
5. Indique la frmula para calcular la presin absoluta.
6. Qu densidad tiene el Mercurio?.
7. Qu cuidados se debe tener con el Mercurio?
8. Explique la diferencia que existe entre el GAS NATURAL Y EL GAS LICUADO DE
PETRLEO.
9. En la ley de Boyle si aumentamos la presin que ocurre con el volumen del gas.
10. Cul es la formula del gas hilarante?
CONCLUSIONES
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
48
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
Los gases se caracterizan porque sus molculas y tomos componentes, tienen una gran
movilidad, mostrando muy poca resistencia a fluir, difunden con gran facilidad, ocupando todo
el volumen del recipiente que los contiene. En comparacin con los estados slidos y lquidos,
los gases se expanden con gran facilidad al calentarse o al disminuir la presin en la que se
encuentran. La mayor parte de los gases son trasparentes, muchos no tienen olor, sin
embargo, algunos gases son perceptibles por su color o olor caracterstico, por ejemplo, el
bromo que es de color caf rojizo, el dixido de nitrgeno es rojizo y el H2S tienen un olor
fuerte a huevo podrido.
Un gas ideal es un gas hipottico, puesto que cualquier gas debe tener molculas y un volumen
definido que ejercen atraccin entre sus molculas.
LEY DE GAY LUSSAC.
Esta ley enuncia en 1802 por Joseph Gay Lussac y se formula de la siguiente manera: A
volumen constante, la presin de una masa fija de un gas, es directamente proporcional a la
temperatura absoluta. Esto quiere decir a mayor temperatura mayor presin y a menor
temperatura menor presin. Matemticamente Se expresa d la siguiente manera
II. PRCTICA
Objetivos
Verificar la ley de Gay Lussac.
Realizar comparaciones entre los resultados obtenidos en la prctica y los valores tericos
de tablas.
Material
Termmetro
Manmetro de mercurio
Matraz Kitasato
Vaso de precipitado de 1000 ml
Soporte Universal
Pinzas del soporte Universal
Mechero de Bunsen
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
49
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Trpode
Malla de amianto
Tapn de goma
Bao maria
Mtodos y procedimientos
Registre la temperatura del gas en el matraz y tape lo mejor posible asegurndose de
que no existan fugas.
Antes de ajustar la tapa del matraz, asegrese hasta que los niveles de mercurio estn a
la misma altura.
Caliente el bao de tal manera que el gas en el matraz se mantenga 5 grados Celsius
por encima de la temperatura inicial (observar una diferencia de nivel en las columnas)
y luego contine el calentamiento.
Resultados
Determine la presin ejercida por el gas a las diferentes temperaturas alcanzadas y represente
grficamente.
CUESTIONARIO
1. investigue cuales son, las dos causas fundamentales de la desviacin de los gases de
su comportamiento ideal.
2. Cul el la variable que permanece constante en la ley Gay Lussac?
3. Porque el mercurio es mas adecuada que el agua para utilizar en el barmetro.
4. Indique y explique la utilidad de 5 distintos tipos de termmetros que existen.
5. Cul es el gas indispensable para la vida ?
6. Nombrar 3 gases nocivos para la salud.
CONCLUSIONES
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
50
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
Los gases son en diversos aspectos, mucho ms sencillos que los lquidos y slidos, el
movimiento molecular de los gases resulta totalmente aleatorio y las fuerzas de atraccin entre
sus molculas son tan pequeas que cada una se mueve en forma libre y fundamentalmente
independiente de las otras y estn sujetas a cambio de variables como la temperatura y
presin.
LEY DE CHARLES.
Esta ley fue enuncia por Jacques Charles en 1787 y se formula de la siguiente manera: A una
presin constante en volumen de una masa fija de un gas, es directamente proporcional a la
temperatura absoluta. Es decir que a mayor temperatura mayor volumen del gas y a menor
temperatura menor volumen. Matemticamente Se expresa d la siguiente manera
V1 V 2
T1 T 2
II. PRCTICA
Objetivos
Verificar la ley de Charles.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
51
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Demostrar los cambios de volumen que sufren los gases cuando vara la temperatura.
Material
Jeringa de 10 o 20 ml de vidrio o descartable
Aguja para la jeringa
Tapn de goma
Soporte Universal
Pinzas del soporte Universal
Vasos de precipitado de 500 ml (largo)
Trpode
Malla de amianto
Mechero de Bunsen
Pesas de madera u otro material
Balanza
Bao maria
Mtodos y procedimientos
Procedimiento
Procedimiento
Resultados
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
52
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Determine los volmenes obtenidos a diferentes temperaturas alcanzadas y represente
grficamente en un papel milimetrado.
CUESTIONARIO
2. Indique las principales fuentes de error y dar sugerencias para mejorar los resultados.
Conclusiones
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
53
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
En la realidad, los gases no se comportan de manera ideal en todas las condiciones de presin
y temperatura y las desviaciones al comportamiento ideal
Por lo tanto los pesos moleculares calculados mediante la ley de los gases ideales, son
aproximados incluso cuando los datos son precisos y la razn es que aun a la presin
atmosfrica, dicha ley no representa con exactitud la conducta de los valores. Por ese motivo,
si deseamos un valor exacto del peso molecular, debe efectuarse un tratamiento especial de la
ley de los gases ideales o usar una ecuacin de los gases ms precisa.
II. PRCTICA
Objetivos
Material
Baln fondo redondo 100 ml
Tapn de goma mono-perforado
Trpode
Malla de amianto
Balanza de precisin
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
54
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Tubo de vidrio acodado
Termmetro 100C
Vaso de precipitados de 600 ml
Manguera de caucho.
Pinza de Mohr.
Probeta graduada de 50 ml.
Soporte universal y pinzas correspondientes.
Reactivos
Acetona
Agua destilada
Mtodos y procedimientos
En un baln fondo redondo de 250 ml con un tapn de goma atravesado por un tubo
de vidrio acodado en forma de L y que lleva en la parte superior un empalme de
goma y se cierra con una pinza de mohr.
Coloque en el Baln 5 ml de acetona.
Tapar el baln con el tapn que tiene el tubo de vidrio acodado (verificar el orificio
del tubo de vidrio por donde saldr el vapor, para evitar fuertes presiones en el
baln, que pudieran provocar un accidente).
Caliente hasta ebullicin del liquido, una vez se ha vaporando toda la acetona, cierre
inmediatamente la goma de caucho con la pinza de mohr.
Registre la temperatura del bao de agua.
Enfre el baln con el vapor y registre su peso.
Determine el volumen del baln llenando con agua destilada.
Realice los clculos correspondientes para determinar el peso molecular del vapor, y
compare con el vapor terico.
Resultados
Calcule el peso molecular de la acetona y verifique con el peso molecular terico de la acetona.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
55
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
CUESTIONARIO.-
8. En la ecuacin de Van der Waals que significan las constantes a y b, y en que unidades
estn expresadas.
CONCLUSIN.
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
56
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
Una de las propiedades de las formas farmacuticas lquidas como es el caso de las
emulsiones dependen de gran medida del grado de floculacin, esto se debe a que poseen una
fase continua libre muy reducida, ya que quedan atrapada en los flculos difusos, por
consiguiente la viscosidad de una emulsin es muy importante en especial para evitar la
precipitacin de algn principio activo en suspensin. Muchos productos farmacuticos,
especialmente los peditricos, se presentan en forma de suspensin y sus propiedades
reolgicas tienen una gran importancia. En general hay que ajustar estas propiedades para
que:
El producto pueda administrarse fcilmente (es decir, se pueda verter fcilmente del
frasco.
Evitar o retrazar su sedimentacin, y si se produce, sea fcil de volver a dispersar el
producto (agtese antes de usar)
El producto tenga un aspecto elegante.
La viscosidad de los lquidos es la resistencia que una capa de fluido ofrece al desplazamiento
de una capa contigua del mismo fluido, debido a las fuerzas internas de friccin
1 t1 * 1
----- = -------------
2 t2 * 2
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
57
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
II. PRCTICA
Objetivos
Material
Matraz erlenmeyer de 250 ml
Soporte universal.
Pinza para bureta.
Probeta de 50 ml.
Goma de caucho 20 cm.
Pinza de mohr.
Pipeta volumtrica de 30 ml.
Vaso de precipitado de 500 ml
Cronmetro.
Embudo pequeo de plstico.
Cinta masquen.
Balanza semianaltica.
Picnmetro.
Termmetro.
Materia prima
Jarabe para la tos
Jarabe antipirtico
Opcionales
Parafina lquida.
Aceite de almendra dulce.
Aceite de ricino.
Glicerina.
Propilenglicol
Mtodos y procedimientos
Lavar el material.
Preparacin de la muestra a 20C.
Llenar la muestra hasta el nivel de aforo. Con agua destilada.
Cierre la manguera con la pinza de mohr.
Deje escurrir libremente el agua hasta el nivel inferior.
Registre el tiempo transcurrido desde el nivel superior al inferior y registre como t1.
Determine la densidad del agua a la misma temperatura y registre como 1
Realice la misma operacin con las materia primas.
Todas las pruebas se realizara por triplicado.
Registre los resultados en las planillas correspondientes.
Realice los clculos con los promedios obtenidos.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
58
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Resultados
Con los promedios de los resultados por triplicado se debe calcular la viscosidad de cada
materia prima utilizada y comparar los resultados con los valores indicados en las farmacopeas.
CUESTIONARIO.-
2. Investigue, que otros mtodos existen para medir la viscosidad de los lquidos y en que
consisten.
Conclusiones
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
59
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
Las propiedades de las formas farmacuticas lquidas como es el caso de las emulsiones
dependen de gran medida del grado de floculacin, esto se debe a que poseen una fase
continua libre muy reducida, ya que quedan atrapada en los flculos difusos, por consiguiente
la viscosidad de una emulsin es muy importante en especial para evitar la precipitacin de
algn principio activo en suspensin. Muchos productos farmacuticos, especialmente los
peditricos, se presentan en forma de suspensin y sus propiedades reolgicas tienen una
gran importancia. En general hay que ajustar estas propiedades para que:
El producto pueda administrarse fcilmente (es decir, se pueda verter fcilmente del
frasco.
Evitar o retrazar su sedimentacin, y si se produce, sea fcil de volver a dispersar el
producto (agtese antes de usar)
El producto tenga un aspecto elegante.
2 * r2 * g (e- liq)
1 = --------------------------------------
9 *
II. PRCTICA
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
60
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Objetivos
Determinar la viscosidad por el mtodo de Stockes.
Adquirir habilidad y destreza en la determinacin de densidad.
Material
Matraz erlenmeyer de 250 ml
Soporte universal.
Pinza para bureta.
Probeta de 50 ml.
Bureta de 50 ml.
Vaso de precipitado de 500 ml
Cronmetro.
Embudo pequeo de plstico.
Cinta masquen.
Balanza semianaltica.
Picnmetro.
Termmetro.
Esfera metlica y de plstico
Materia prima
Jarabe para la tos
Jarabe antipirtico
Opcionales
Parafina lquida.
Aceite de almendra dulce.
Aceite de ricino.
Glicerina.
Propilenglicol
Mtodos y procedimientos
Lave el material.
Pese la esfera y registre como W.
Mida el dimetro de la esfera y registre como D y calcule el radio.
Determine la densidad de la esfera.
Seale el nivel superior e inferior a una distancia de 30 cm en el viscosmetro.
Acondicione la muestra a 20C.
Llene el viscosmetro de Stockes con la muestra en estudio.
Deje caer libremente la esfera en la muestra y registre el tiempo transcurrido.
Esta operacin (punto 8) debe realizarse por triplicado.
Registre los resultados en la planilla correspondiente.
Resultados
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
61
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Con los promedios de los resultados por triplicado se debe calcular la viscosidad de cada
materia prima utilizada y comparar los resultados con los valores indicados en las farmacopeas.
CUESTIONARIO
1. Indique porque es importante determinar la viscosidad en jarabes o
emulsiones.
Conclusiones
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
62
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
A diferencia del estado gaseoso, donde la molcula y los tomos componentes tienen una
posicin poco definida, los lquidos, tienen sus molculas que estn dispuestas con un grado
de orden muy limitado. Los lquidos son cuerpos condensados, que no tienen la capacidad de
expansin espontnea propia de los gases, porque en estado lquido se mantiene las
interacciones interatmicas e intermoleculares aun bastante relajadas, que son la razn de
existencia del estado lquido. Desde este punto de vista cabe recordar al estado lquido como
un estado de la materia y de transicin, entre el estado slido y gaseoso o viceversa.
La viscosidad de los lquidos es la resistencia que una capa de fluido ofrece al desplazamiento
de una capa contigua del mismo fluido, debido a las fuerzas internas de friccin:
matemticamente se expresa de la siguiente manera, entre los factores que interviene a la
viscosidad esta la temperatura, el tiempo, Presin externa y el esfuerzo de corte o velocidad de
corte.
II. PRCTICA
Objetivos
Determinar la variacin de la viscosidad por el mtodo de Stockes.
Representar grficamente los resultados de variacin.
Material
Matraz erlenmeyer de 250 ml
Soporte universal.
Pinza para bureta.
Probeta de 50 ml.
Bureta de 50 ml.
Vaso de precipitado de 500 ml
Cronmetro.
Embudo pequeo de plstico.
Cinta masquen.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
63
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Balanza semianaltica.
Picnmetro.
Termmetro.
Esfera metlica y de plstico
Materia prima
Parafina lquida.
Aceite de almendra dulce.
Aceite de ricino.
Glicerina.
Propilenglicol.
Etanol
Mtodos y procedimientos
Lave el material.
Pese la esfera y registre como W.
Mida el dimetro de la esfera y registre como D y calcule el radio.
Determine la densidad de la esfera.
Seale el nivel superior e inferior a una distancia de 30 cm en el viscosmetro.
Acondicione la muestra a diferentes temperaturas.
Llene el viscosmetro de Stockes con la muestra en estudio.
Deje caer libremente la esfera en la muestra y registre el tiempo transcurrido.
Esta operacin debe realizarse por triplicado.
Registre los resultados en la planilla correspondiente.
Repita la operacin a temperaturas 25, 40, 60 y 80 C
Resultados
Con los promedios de los resultados por triplicado se debe calcular la viscosidad de cada
materia prima utilizada y comparar los resultados con los valores indicados en las farmacopeas.
Su nombre IUPAC.
Nombre comercial.
Formula
Utilizacin en las industrias farmacutica y cosmtica.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
64
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
CUESTIONARIO
1. Indique, en la prctica porque no se utilizaron temperaturas mayores a 100C.
Conclusiones
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
65
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
La tensin superficial es una de las propiedades muy importantes de los productos
farmacuticos fluidos. En muchos procesos farmacuticos, se producen interacciones en las
superficie de contacto; la preparacin de emulsiones, suspensiones, implican una serie de
interacciones en la superficie de contacto lquido/lquido y lquido/slido respectivamente.
Las interacciones entre lquido/slido son muy frecuentes entre ellos podemos citar a:
La tensin superficial se define: como la fuerza de las estiramiento necesario para formas un
superficie de pelcula estable del lquido, esta proviene de las fuerzas de atraccin molecular,
se origina en la superficie del liquido, donde las molculas se encuentran sometidos a intensas
fuerzas de atraccin por parte de las molculas interiores y matemticamente se expresa de la
siguiente manera:
ghr
2
II. PRCTICA
Objetivos
Material
Tubo de ensayo de 80 ml de capacidad.
Soporte de plstico de 1 cm x 8 cm.
Papel milimetrado.
Probeta de 50 ml
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
66
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Soporte Universal
Vaso de precipitado de 500 ml
Tubo capilar.
Mtodos y procedimientos
Arme el sistema como indica el docente.
Ayude a que el lquido entre sal tubo capilar mediante una succin suave.
Deje que caiga libremente el liquido hasta que consiga su estabilizacin o equilibrio
Medir la temperatura del bao de agua y considerar como la temperatura del sistema.
Resultados
Con los resultados obtenidos calcule la tensin superficial de cada materia prima utilizada.
Elabore una ficha tcnica de cada materia prima utilizada, indicando su nombre qumico,
comercial, su funcin en las formas farmacuticas y/o cosmticas
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
67
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
C UESTIONARIO
4. Investigue otros tipos de mtodos para medir la tensin superficial de los lquidos.
7. Explique porque los lquidos forman en las superficies meniscos cncavos y convexos
Conclusiones
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
68
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
La termodinmica es la ciencia que trata del calor y del trabajo y de aquellas propiedades de
las sustancias que guardan alguna relacin con el calor y el trabajo. Realizaremos prcticas
para la determinacin del trabajo, de expansin y comprensin, en los procesos reversibles e
irreversibles.
Verificaremos, La ley del equilibrio trmico, ley cero de la termodinmica, es otro principio
importante. La importancia de esta ley para el concepto de temperatura no se comprendi
hasta que otros aspectos de la termodinmica alcanzaron un estado bastante avanzado de
desarrollo, de all su peculiar nombre de ley cero. La presente ley se anuncia de la siguiente
manera: Dos sistemas que estn en equilibrio trmico con un tercero, estn en equilibrio
trmico entre s. Los que estn en equilibrio trmico entre s, mantienen la misma temperatura,
y los sistemas que no estn en equilibrio trmico entre s mantienen distintas temperaturas.
II. PRCTICA
Objetivos
Verificar la ley del equilibrio trmico(ley cero de la termodinmica).
Despertar la creatividad del estudiante en la construccin de su propio
termmetro.
Material
Varilla de vidrio (capilar) longitud 40 cm.
Baln de 250ml o matraz erlenmeyerl
Mechero Bunsen
Bao Maria
Termmetro
Vaso de precipitado de 1000 m.l
Soporte universal
Pinzas
Colorante vegetal
Hielo
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
69
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Agua
Mtodos y procedimientos
Introducir la varilla de vidrio(capilar) de 40 cm. en el tapn de goma.
Llenar el baln con agua coloreada .
Colocar el tapn de goma y varilla al baln, asegurndose que no existan fugas y el nivel
del agua en la varilla se encuentre 5 cm, por encima del nivel del baln
Todo el conjunto colocar en un vaso de precipitado de 100ml,.
Inicialmente colocar hielo al vaso de precipitado, hasta que el lquido en el interior de la
varilla deje de contraerse, marcar como 0C.
Calentar el vaso con el baln hasta que empiece a hervir el agua y marcar como 100C
De esta manera se obtendr un termmetro de agua.
Resultados
Comparar el tamao de un termmetro de agua con un termmetro de mercurio.
C UESTIONARIO
Conclusiones
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
70
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
La termodinmica es la ciencia que trata del calor y del trabajo y de aquellas propiedades de
las sustancias que guardan alguna relacin con el calor y el trabajo. Realizaremos prcticas
para la determinacin del trabajo, de expansin y comprensin, en los procesos reversibles e
irreversibles.
Verificaremos, la primera ley de la termodinmica, que nos dice que la energa no se crea ni se
destruye solo se trasforma, ya que es prcticamente imposible determinar la energa absoluta
de un sistema, por lo tanto determinaremos la variacin de la energa interna de un sistema,
que es igual al calor que gana o pierde el sistema monos el trabajo que realiza el sistema o que
se realiza contra el sistema.
II. PRCTICA
Objetivos
Determinar el trabajo realizado en un proceso de comprensin para los casos
reversibles e irreversibles
Calcular en un sistema gaseoso de laboratorio el trabajo irreversible realizando
comprensiones en una sola etapa
Material
Manmetro
Jeringa de vidrio de 10 o 20 ml
Manguera de conexin
Termmetro
Mtodos y procedimientos
Conectar una manguera de goma al manmetro y a la jeringa.
Medir al temperatura a la cual se esta realizando al practica.
Anote la lectura del volumen (volumen del aire contenido en la jeringa) antes de realizar la
compresin (volumen inicial).
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
71
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Anote la lectura de la presin inicial, puesto que es la presin existente antes de la
compresin esta ser igual a la presin atmosfrica.
Realice la comprensin del aire, comprimiendo el embolo de la jeringa con la mano hasta
un volumen determinado (volumen final).
Lea la presin alcanzada por el sistema (presin final) en el volumen final (tomar en
cuenta la presin absoluta, que es al presin de manmetro ms la presin atmosfrica).
Con los datos obtenidos determine el trabajo de compresin irreversible.
Para los clculos del trabajo de comprensin reversible, el estudiante debe tomar en
cuenta, que se har la suposicin de que la presin que se opone a la comprensin varia
en una forma diferencial, es decir en pequesima proporcin.
Resultados
Con los resultados obtenidos construya la grafica en papel milimetrado
correspondiente al trabajo de compresin realizado.
C UESTIONARIO
Conclusiones
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
72
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
La termodinmica es la ciencia que trata del calor y del trabajo y de aquellas propiedades de
las sustancias que guardan alguna relacin con el calor y el trabajo. Realizaremos prcticas
para la determinacin del trabajo, de expansin y comprensin, en los procesos reversibles e
irreversibles.
Verificaremos, la primera ley de la termodinmica, que nos dice que la energa no se crea ni se
destruye solo se trasforma, ya que es prcticamente imposible determinar la energa absoluta
de un sistema, por lo tanto determinaremos la variacin de la energa interna de un sistema,
que es igual al calor que gana o pierde el sistema monos el trabajo que realiza el sistema o que
se realiza contra el sistema.
II. PRCTICA
Objetivos
Determinar el trabajo realizado para un proceso de expansin para los casos
irreversibles y reversibles.
Graficar el trabajo de expansin reversible e irreversible
Material
Jeringa de vidrio de 10 o 20 ml.
Manmetro
Manguera de conexin
Termmetro
Mtodos y procedimientos
Mida la temperatura a la cual se esta realizando la practica (temperatura ambiental)
Comprima l embolo de la jeringa (puede ser el 50 % del volumen de la jeringa)
Tome lectura del volumen y la presin absoluta (estado inicial).
Suelte el embolo de la jeringa y deje que el aire se expanda libremente contra la presin
atmosfrica (el paso 3 y 4 debe ser realizado en el menor tiempo posible).
Lea cuidadosamente el volumen del aire y la presin alcanzada (estado final). La presin
seguramente, alcanzara el equilibrio con la presin atmosfrica.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
73
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Con los datos obtenidos realice los clculos necesarios, para determinar el trabajo de
expansin reversible e irreversible utilizando las siguientes ecuaciones:
IRREVERSIBLE REVERSIBLE
V
W Pop (V2 V1 ) W nRT 1n 2
V1
Resultados
Con los resultados obtenidos construya la grafica en papel milimetrado
correspondiente al trabajo de expansin realizado.
C UESTIONARIO
1. Indique las unidades del trabajo de expansin que se obtiene en la presente prctica.
Conclusiones
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
74
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
Primera ley de la Termodinmica: establece que la Energa no se gana ni se pierde, solo se
trasforma, establece la conservacin de la energa, sea esta no se crea ni se destruye, Si un
sistema se somete a cualquier transformacin cclica, el trabajo producido en el entorno es el
calor que fluye desde en entorno puesto que una transformacin cclica significa que el
proceso vuelve o regresa al inicio o estado original, pasando por varias etapas, entonces no
existe variacin de energa interna, ya que la variacin de energa interna no es ms que el
calor que gana o pierde un sistema menos el trabajo que realiza el sistema, al ser estos iguales
en un proceso cclico se tiene que la variacin de energa interna es igual al cero.
Matemticamente s expresa de la siguiente manera:
U Q W
Donde:
U = Variacin de la energa interna
Q = Calor que gana o pierde el sistema
W = Trabajo que realiza el sistema
II. PRCTICA
Objetivos
Material
Jeringa de vidrio de 10 o 20 ml.
Termmetro
Vaso de precipitado de 500 ml (largo)
Mechero de Bunsen
Malla de amianto
Trpode
Tapn de goma
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
75
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Mtodos y procedimientos
Se coloca l embolo de la jeringa, de tal manera que el volumen inicial sea 10 ml.
Con los datos obtenidos calcule la variacin de la energa interna utilizando las siguientes
ecuaciones:
Q mC p (T2 T1 )
W P(V2 V1 )
U Q W
Resultados
El calor que recibe el sistema.
El trabajo del proceso.
La variacin de energa interna
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
76
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
C UESTIONARIO
6. Que es la entalpa.
Conclusiones
.. ..
Firma y sello del catedrtico Firma del estudiante
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
77
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
Los calormetros se usan para medir los cambios de calor que acompaan a las reacciones
qumicas. En los casos ms comunes la reaccin se desarrolla en una cmara de reaccin
rodeada por una cantidad determinada de agua en un recipiente aislado, y la elevacin de
temperatura se mide con un termmetro muy sensible. El producto de la elevacin de la
temperatura por la capacidad calorfica total del agua ms la del calormetro, es igual al calor
desprendido. La capacidad calorfica del agua que forma el bao se obtiene pesando la
cantidad de agua (m), y multiplicando por su calor especifico conocido (Cp), la capacidad
calorfica del calormetro (K) se determina efectuando una reaccin en el calormetro que
desprenda una cantidad de calor conocida, a la cual se divide el cambio de temperatura del
calormetro.
Tambin es necesario indicar, que las reacciones rpidas y completas son las ms adecuadas
para las medidas termoqumicas, los calores de combustin comprenden los datos ms
importantes de la termoqumica.
Si tiene lugar una reaccin qumica en un sistema, la temperatura del sistema inmediatamente
despus de la reaccin qumica, es por lo general diferente a la temperatura antes de la
reaccin.
Para que el sistema recupere su temperatura inicial, debe fluir calor desde o hacia el entorno.
Si el sistema esta ms caliente despus de la reaccin, la reaccin es exotrmica y el calor de
reaccin es negativo. Si el sistema esta ms fri despus de la reaccin, la reaccin es
endotrmica y el calor de reaccin es positivo.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
78
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
K (Tf-Tc) = Cp m (Ta-Tf)
II. PRCTICA
Objetivos
Conocer las caractersticas cuantitativo de la transmisin de calor en un
calormetro
Determinar la constante trmica de un calormetro.
Material
Calormetro de 300 ml.
Termmetros
Mechero de Bunsen
Probetas de 100 ml.
Vasos de precipitacin de 250 y 500 ml.
Mtodos y procedimientos
Vierta agua comn a la temperatura ambiente al espacio anular del calormetro hasta que
este lleno.
Tome la temperatura del calormetro vaci (temperatura inicial del calormetro vaci).
Llenar agua en el tubo reactor, tapar con la tapa de goma, medir en una probeta. Calentar
esta agua hasta una temperatura de 60 C (temperatura inicial del agua caliente).
Vierta el agua caliente en el calormetro.
Leer las temperaturas cada cinco segundos (si la variacin entre temperatura y
temperatura es mnima se puede leer las temperaturas a un intervalo mayor) hasta que la
temperatura se estuviese, es decir se repita varias veces la misma temperatura
(temperatura final o de equilibrio).
Con los datos de temperatura construir una grafica de temperatura en funcin del
tiempo.
Resultados
Calcular la constante trmica del calormetro
Realice un grafico de temperatura en funcin del tiempo y determine por medio de este
grafico la temperatura final o de equilibrio.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
79
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
C UESTIONARIO
7. para hacer un adecuado trabajo en calorimetra, es mejor utilizar un calormetro con una
constante trmica de cero, o con una constante trmica muy grande. Justifique sus
respuestas.
Conclusiones
.. ..
Firma y sello del catedrtico Firma del estudiante
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
80
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
Las propiedades Coligativas (o propiedades colectivas) son propiedades que dependen solo
del numero de partculas de soluto en la disolucin y no de las naturalezaza de las partculas
del soluto. Todas estas propiedades tienen un mismo origen, todas dependen del nmero de
partculas de soluto presente, independiente de que sean tomos, iones o molculas. Las
propiedades Coligativas son: la disminucin de presin de vapor, la elevacin del punto de
ebullicin, el descenso del punto de congelacin y la presin osmtica
II. PRCTICA
Objetivos
Determinar el punto de congelacin de una solucin.
Adquirir habilidad en la determinacin de las propiedades Coligativas.
Material
Termmetro 10C a 110C
Tubos de ensayo
Agitador de alambre.
Balanza semianaltica.
Pinza de madera para tubo de ensayo
Soporte Universal
Vaso de precipitado de 500 ml
Trpode
Malla de amianto
Mechero de Bunsen
Mtodos y procedimientos
En una balanza semianaltica pesar 5 gramos de naftaleno.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
81
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Transfiera a un tubo de ensayo.
Resultados.
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
82
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
C UESTIONARIO
2. Por que una solucin presenta el punto de ebullicin mayor que el del
solvente puro.
Conclusiones
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
83
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
I. FUNDAMENTO TERICO
La cintica qumica estudia la velocidad de las reacciones qumicas, los factores que afectan a
la velocidad de reaccin y los mecanismos mediante los cuales se produce una reaccin. La
velocidad de una reaccin dependen de la naturaleza y concentracin de las sustancias, de la
presin y tambin de la temperatura, incrementos de temperatura generalmente aumentan la
velocidad de reaccin.
Por tanto la cintica qumica estudia la velocidad de reaccin, expresada en trminos de la
concentracin de las sustancias involucradas en una reaccin qumica, la velocidad de la
reaccin se define como el ndice del cambio de la concentracin con el tiempo
Los factores que influyen en la velocidad de una reaccin decir que acelera la reaccin o
retarda la reaccin son. La temperatura, presencia de catalizadores, superficie de contacto,
concentracin y presin.
II. PRCTICA
Objetivos
Evaluar el efecto de la temperatura sobre la velocidad de reaccin.
Material
Probeta graduada de 250 ml.
Matraz Erlenmeyer de 50 ml.
Pipeta Pasteur.
Cronmetro.
Tubos de ensayo.
Termmetro de 10C a 110C
Vaso de precipitado de 500 ml.
Soporte Universal
Agitador de alambre.
Trpode
Malla de amianto
Mechero de Bunsen
Reactivos
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
84
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUMICA Y FARMACIA
Permanganato de potasio 0.01 M.
cido oxlico 0.05M
cido sulfrico 2.5 M.
Oxalato de sodio 2.5 M
Mtodos y procedimientos
Prepare 6 tubos de ensayo e identificarlos mediante etiquetas.
Aada a cada tubo 5 ml de cido sulfrico y 7 ml de oxalato de sodio.
Tome el primer tubo y llvelo a bao mara a 15 C.
Aada 2 ml de de solucin de permanganato de potasio.
Inmediatamente controle la temperatura de decoloracin (con agitacin constante).
Repita la operacin con los otros 5 tubos de ensayo, variando la temperatura.
Resultados
Represente grficamente en un papel milimetrado, los valores obtenidos de temperatura versus
tiempo de decoloracin.
C UESTIONARIO
Conclusiones
.. ..
U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A
85