Este libro se ha ido elaborando a lo largo de muchos años de enseñanza e investigación en Fisicoquímica para conseguir un libro de texto que fuera accesible a los estudiantes y demostrara que la Fisicoquímica es un campo moderno, vital y en evolución. La audiencia objetivo es la de estudiantes de licenciatura, fundamentalmente de Química, Bioquímica e Ingeniería Química, así como los estudiantes de Ciencias Ambientales y Ciencias Biológicas. Los siguientes objetivos, ilustrados con breves ejemplos, subrayan los rasgos distintivos de este libro.
Centra la atención en la enseñanza de los conceptos fundamentales. Se exploran los principios centrales de la Fisicoquímica centrando la atención en las ideas fundamentales y entonces se extienden esas ideas a una variedad de problemas. Por ejemplo, se puede conseguir una buena comprensión de la Termoquímica a partir de sistemas básicos, como la energía almacenada en los enlaces químicos y los cambios de energía interna. Por tanto, hay que tener cuidado en explicar y desarrollar estos sistemas totalmente para proporcionar una base sólida al estudiante. Se han formulado aproximaciones similares para otras áreas de la Fisicoquímica. El objetivo es construir una base sólida para la comprensión de los estudiantes, más que cubrir una amplia variedad de temas con un grado de detalle modesto.
Ilustra la relevancia de la Fisicoquímica en el mundo que nos rodea. Muchos estudiantes se esfuerzan para conectar los conceptos de la Fisicoquímica con el mundo que los rodea. Para conseguir este objetivo se incluyen Problemas Ejemplo y temas específicos para ayudar a los estudiantes a establecer esta conexión. Se discuten las células de combustible, refrigeradores, máquinas térmicas y máquinas reales en conexión con la segunda ley de la Termodinámica. Se hace todo lo posible para conectar las ideas fundamentales con aplicaciones que son familiares a los estudiantes.
Las simulaciones basadas en la Web ilustran los conceptos que se han explorado y evitan la sobrecarga matemática. Las Matemáticas son centrales en la Fisicoquímica; sin embargo, las matemáticas pueden distraer a los estudiantes de la “visión” de los conceptos subyacentes. Para soslayar este problema, se han incorporado simulaciones como problemas al final del capítulo a lo largo del libro, de forma que los estudiantes pueden centrar su atención en las Ciencias y evitar una sobrecarga matemática. El comportamiento termodinámico de los conjuntos moleculares, funciones de distribución de velocidad y comportamiento cinético, se ilustran mediante tutoriales interactivos. Esas simulaciones basadas en la Web en la página www.pearson.educacion.net/engel las pueden usar también los profesores en las clases. Hay disponibles más de 70 problemas basados en la Web. Cada problema se ha diseñado como un ejercicio asignable con una hoja de respuestas impresa que se puede entregar al profesor. La página Web también incluye una rutina gráfica con capacidad de ajustar curvas que permite a los estudiantes imprimir y entregar representaciones gráficas.
Este texto contiene más material que el que se emplea en un curso académico y esto es completamente intencionado. El uso efectivo del texto no requiere proceder secuencialmente en los capítulos o incluir todas las secciones. Algunos temas se discuten en secciones suplementarias que se pueden omitir si no se ven esenciales para el curso. También, muchas secciones son autosuficientes, de forma que se pueden omitir si no sirven a las necesidades del profesor. El texto está construido para adaptarse a sus necesidades. Agradecemos los comentarios tanto de estudiantes como de profesores sobre el material que se ha usado y cómo puede mejorarse la presentación. Por favor contacte con nosotros en la dirección pchem@chem.washington.edu.
Contenido:
Conceptos fundamentales de Termodinámica
Calor, trabajo, energía interna, entalpia y la primera ley de la Termodinámica
La importancia de las funciones de estado: energía interna y entalpía
Termoquímica
Entropía y segunda y tercera leyes de la Termodinámica
Equilibrio químico
Las propiedades de los gases reales
Diagramas de fases y estabilidad relativa de los sólidos, líquidos y gases
Disoluciones ideales y reales
Disoluciones de electrolitos
Células electroquímicas, de combustible y baterías
Probabilidad
La distribución de Boltzmann
Conjuntos y funciones de partición moleculares
Termodinámica Estadística
Teoría cinética de gases
Fenómenos de transporte
Cinética química elemental
Mecanismos de reacciones complejas
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