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1 ELECTROQUÍMICA CONCEPTOS Integrantes Barron Joana Galicia Rojas Andrea García Cerón Diana Nieto Rodriguez Fransico Javier Ortiz Leon Yessica Rocandio Martinez Imelda Ivon EQUIPO N° 2 GRUPO 3IM74 FECHA 03-Abril-15 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

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como se relacionan las materias de química, química analítica, termodinámica y electricidad para la materia de electrodinámica

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  • 1

    ELECTROQUMICA

    CONCEPTOS

    Integrantes

    Barron Joana Galicia Rojas Andrea Garca Cern Diana

    Nieto Rodriguez Fransico Javier Ortiz Leon Yessica

    Rocandio Martinez Imelda Ivon

    EQUIPO N 2

    GRUPO 3IM74

    FECHA 03-Abril-15

    INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

    ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

  • 2

    RESUMEN

    La Qumica es la ciencia que estudia la materia y sus transformaciones. La

    Fsica se ocupa de la energa y sus transformaciones. La Fisicoqumica

    abarca el estudio de las interacciones entre la materia y la energa, y explica

    los principios que rigen las transformaciones de la materia conocidas como

    reacciones qumicas, mediante el estudio de las propiedades fsicas de las

    sustancias y del efecto de los cambios fsicos sobre las reacciones.

    Dentro de este contexto, estudiaremos algunos de los conceptos donde se

    involucra la qumica, qumica analtica, electricidad y termodinmica.

  • 3

    INTRODUCCIN Exactamente Qu hace un Ingeniero Industrial?, Dnde encajan los

    ingenieros industriales?

    Se define ingeniera Industrial como aquella parte de la Ingeniera que

    debe aplicarse a todos los factores, incluyendo el factor humano, que

    afectan a la produccin y distribucin de bienes y servicios. Para poder

    aplicar ese aspecto de la ingeniera, el Ingeniero Industrial debe haber

    adquirido, mediante una formacin tcnica apropiada, los necesarios

    conocimientos bsicos analtico matemticos , es por ello que la

    investigacin presente hace referencia a algunos de los conceptos bsicos

    que un Ingeniero Industrial debe conocer y aplicar da a da, tales como son

    la Qumica y ms especficamente la Qumica Analtica, que es la ciencia

    dedicada al estudio de la composicin, la estructura, las propiedades y las

    modificaciones de la materia.

    Ahora bien; Qu aporta la Termodinmica a nuestro conocimiento del

    mundo?! Empecemos con una cita de Kant, tomada del prefacio a la

    segunda edicin de la "Crtica de la Razn Pura". Dice as: "Si en el trabajo

    de los conocimientos que pertenecen a la obra de la razn se sigue o no la

    senda segura de la ciencia, cosa es que por los resultados bien pronto se

    juzga".

    Al aplicar este criterio a la Termodinmica, se encuentra que casi ninguna

    otra ciencia encontr ms pronto su ruta, su objeto y su mtodo, que la

    ciencia de las relaciones entre las distintas formas de energa, y es as como

    analizaremos algunos de los conceptos ms importantes de esta rama de la

    ingeniera.

    Un ltimo punto y no menos importante para la humanidad es la

    electricidad, que es una forma de energa que, a pesar de su conocimiento

    y su dominio son relativamente recientes, se encuentra en todas las facetas

    y actividades de cualquier sociedad desarrollada. La utilizacin de la

    electricidad represento una importante evolucin en las soluciones

    tecnolgicas que dan respuestas al mundo entero.

    Estos conceptos e ideas estn reflejados en la habitual definicin de la

    ingeniera industrial.

  • 4

    DESARROLLO DEL TRABAJO

  • 5

    QUMICA ANALTICA

    Cuantitativa

    Cualitativa

    La identidad de los elementos y

    compuestos de una muestra

    Determina Determina

    Las propiedades de la especie

    de inters, sean qumicas o

    fsicas que puedan

    proporcionar la informacin

    desea

    Utilizan

    Reaccin de

    neutralizacin

    Fin de la

    reaccin

    Indicador

    Se detecta con

    pH

    Cambia durante la

    Punto de

    equivalencia Se divide en

    No saturada Sobresaturada

    La cantidad de cada

    sustancia en una muestra

    Solucin

    Saturada

    Soluto

    Disolvente

    Depe

    nde

    de la

    Base

    cido

    Formadas

    por

    Puede ser

    Depende de la

    Iones

    Cantidad de tomos en 12 y

    exactos de carbono-12

    aproximadamente 6.012x1023,

    es equivalente a un mol de una

    sustancia

    Forma cuantitativa de

    expresar la naturaleza

    acida o bsica de las

    soluciones

    Solubilidad

    Mxima cantidad de soluto que

    se puede disolver en una

    cantidad de disolvente a una

    temperatura determinada.

    Mol

    Nmero de

    Avogadro

    tomos

    Molculas

    Iones

    Solvatacin

    Se

    presenta

  • 6

    REPRESENTA ES

    DADA

    ALGUNOS CONCEPTOS BASICOS SON: SI ES GAS IDEAL

    SON DEPENDE SIRVE MIDE ES

    SIRVEN PARA SON REPRESENTADA ENERGIA PERO

    TERMODINAMICA CONSTANTE DE LOS GASES

    CONDICIONES ESTANDAR CONDICIONES NORMALES ENTALPIA ENTROPIA ENERGIA LIBRE

    ENERGIA INTERNA

    VALORES EXACTOS

    MEDICION DE UNA CANTIDAD, REALIZACION

    PRACTICA O PROCEDIMIENTO

    CONDICIONES DE REALIZACION DEL EXPERIMENTO, ESTUDIO O

    MEDICION

    TEMPERATURA Y PRESION

    P= 1 atm T= varia por lugar

    USA

    T=0

    PARTE NO UTILIZABLE DE LA ENERGIA CONTENIDA

    EN UN SISTEMA.

    INSERVIBLE PARA PRODUCIR TRABAJO

    CANTIDAD DE TRABAJO QUE UN

    SISTEMA TERMODINAMICO PUEDE REALIZAR

    EXISTE ENERGIA QUE NO SE USA, LA CUAL ESTA DADA POR:

    LA ENTROPIA * LA TEMPERATURA DEL SISTEMA

    LA PROPORCIONALIDAD

    DE LA LEY DE LOS GASES PERFECTOS

    CONSTANTE FISICA

    POR LA R, Y ES IGUAL A R=0.082atmL/molK

    ENERGIA ALMACENADA POR UN SISTEMA DE

    PERTICULAS

    ENERGIA INTERNA DEPENDE DE LA TEMPERATURA, SE

    REPRESENTA CON UNA U

    PARA CONCER LA ENERGIA QUE CONTIENE UN

    ELEMENTO

    LETRA H Y SU FORMULA ES:

    H=U + pV

  • 7

    Que es

    Trabajo Elctrico

    es

    formula

    pasando

    Fuerza que se ejercemos Cuerpo cargado ejerciendo

    atraccin-repulsin

    Trabajo que realiza una fuerza, la carga

    se desplaza A B

    Recorrido preestablecido por que se

    desplazan las cargas

    Desplazamiento va de mayor potencia-

    menor potencia

    Mantener esta

    diferencia de

    potencial

    Cantidad de carga

    elctrica que circula

    por una seccin de un

    conductor en unidad

    de tiempo

    I= Q/t

    Materia en contacto con

    cuerpo cargado

    transmite electricidad Fuerza elctrica por

    unidad de carga

    Propaga

    interaccin

    entre cargas

  • 8

    llamado

    genera Constituido por

    sirve medicin

    constituye

    que mide

    se conoce genera

    as funciona

    genera

    es conocido

    se divide en

    presenta presenta por tanto

    Mide diferencia de

    potencial entre extremos

    un elemento del circuito

    de corriente

    Flujo de cargas

    Toma cargas que llegan a

    un extremo e impulsan al

    otro

    + -

    Electrones circulan

    misma cantidad,

    sentido y direccin

    Polaridad

    invariable

    Circula por un tiempo en

    un sentido y despus en

    sentido opuesto.

    Polaridad se

    invierte peridicamente

    Corriente que circula por un conducto

    es directamente proporcional a la

    diferencia de potenciales en sus

    puntos extremos

    Georg Simn

    Ohm (1826)

    Oposicin a

    que fluya la

    carga elctrica

    Mide la resistencia

    de un conductor o de

    otro elemento

    Receptores instalados

    uno a continuacin de

    otro en lnea elctrica

    La corriente que atraviesa el primero

    de ellos ser la misma que atraviesa el ltimo.

    Cada receptor conectado a la fuente de alimentacin lo esta

    de forma independiente al resto.

  • 9

    CONCLUSINES Barron joana

    La Ingeniera Qumica es un amplio campo que engloba todo los que nos

    rodea desde la ropa que usamos hasta la comida que ingerimos por lo que

    para llevar a cabo todos esos procesos la materia requiere de diversas

    transformaciones para llegar a un producto final y es ah donde la ingeniera

    qumica con ayuda de las diversas ramas de la ciencia hacen posible que

    estos cambios ocurran sin embargo debemos hacer nfasis que antes de

    que se lograra obtener todo lo que tenemos en nuestro alrededor fue

    necesario estudiar y observar el comportamiento de que cada uno de los

    elementos necesarios que componen la materia por lo que considero de

    suma importancia estudiar cada uno de los conceptos, propiedades,

    elementos y leyes que hacen posible que eso pase y sobre ver como se

    relaciona la Qumica con la Analtica, la electricidad, la termodinmica y no

    solo esas ciencias sino todas las implica llevar a cabo una transformacin

    para satisfacer nuestras necesidades.

    Galicia Rojas Andrea

    Con estas definiciones podemos observar que a pesar que se habla de

    materias diferentes, abmas tienen mucho en comun por eso es necesario

    sealar que la qumica no solo tiene por objeto el estudiar las

    transformaciones o cambios que sufre la materia y la energa, sino tambin

    habla de su campo, estructura, propiedades fisicas y quimicas y leyes que

    regulan dichos cambios, estos estudios se vieron a partir de la observacin,

    la experimentacin y el anlisis, de esta manera ya que establece leyes y

    teoras con la finalidad de describir y comprender el comportamiento de la

    naturaleza.

    La qumica cubre un campo de estudios bastante amplio, por lo que en la

    prctica se estudia de cada tema de manera particular. Las seis principales

    y ms estudiadas ramas de la qumica son:

  • 10

    Qumica inorgnica: sntesis y estudios de las propiedades elctricas,

    magnticas y pticas de los compuestos formados por tomos que no sean

    de carbono (aunque con algunas excepciones). Trata especialmente los

    nuevos compuestos con metales de transicin, los cidos y las bases, entre

    otros compuestos.

    Qumica orgnica: Sntesis y estudios de los compuestos que se basan en

    cadenas de carbono.

    Bioqumica: estudia las relaciones qumicas en los seres vivos, estudia el

    organismo y los seres vivos.

    Qumica fsica: estudia los fundamentos y bases fsicas de los sistemas y

    procesos qumicos. En particular, son de inters para el qumico fsico los

    aspectos energticos y dinmicos de tales sistemas y procesos. Entre sus

    reas de estudio ms importantes se incluyen la termodinmica qumica, la

    cintica qumica, la electro qumica, la mecnica estadstica y la

    espectroscopia. Usualmente se la asocia tambin con la qumica cuntica

    y la qumica terica.

    Qumica industrial: Estudia los mtodos de produccin de reactivos qumicos

    en cantidades elevadas, de la manera econmicamente ms beneficiosa.

    Qumica analtica: estudia los mtodos de deteccin y cuantificacin de

    una sustancia en una muestra. Se subdivide en cuantitativa y cualitativa.

    Adems existen mltiples subdisciplinas que, por ser demasiado especficas

    o bien multiplicidades, se estudian individualmente como:

    Astroquimica

    Electro-qumica

    Foto-qumica

    Magneto-qumica

    Nanoqumica (relacionada con la nanotecnologa)

    Petroqumica

    Geoqumica

    Qumica Computacional

    Qumica Cuntica

    Qumica Macro-molecular

    Qumica Nuclear

    Qumica Organometlica

    Qumica Teorica

  • 11

    Garca Cern Diana

    La Ingeniera Qumica tienes sus fundamentos en las Matemticas, la Fsica

    y la Qumica; sus operaciones se desarrollan sobre la base de los

    conocimientos aportados por estas ciencias, y por otras ramas de la

    Ingeniera, por la Biologa y por las Ciencias Sociales.

    La prctica de la Ingeniera Qumica consiste en la concepcin, el

    desarrollo, el diseo, la innovacin y la aplicacin de los procesos y sus

    productos; tambin concierne a la prctica de la Ingeniera Qumica el

    desarrollo econmico, el diseo, la construccin, la operacin, el control y

    la direccin de las plantas qumicas para esos procesos, la investigacin y la

    enseanza en esos campos. Es por ello que se analizaron las ramas ms

    importantes dentro de nuestra rea de trabajo, conocer las definiciones y

    poder relacionarlas con la vida diaria, para lo cual se hace absolutamente

    pertinente el dominio de las reglas que determinan la estructura interna de

    los conceptos.

    Nieto rodriguez francisco javier

    Cada unos de los mapas conceptuales realizados hablan acerca de

    diferentes materias los cuales tienen temas muy diferentes, que

    entendindolos por separado ninguna de ellas tiene nada que ver con

    relacin a otra, pero al englobar los conceptos de los temas y entendiendo

    de otra manera, es fcil el poder entender que las referidas materias que se

    crean tan diferentes pueden tener una mayor conexin entre si, las cuales

    se conectan de varias formas dndonos a entender diferentes aspectos

    importantes para tener un mayor entendimiento y aumentar as nuestro

    conocimiento.

    Cada una de las materias de estudio en este trabajo nos dan a entender

    que ocupan principalmente como conceptos:

    La qumica estudia la estructura, las propiedades, la composicin y la

    transformacin de la materia, la cual se divide en la qumica orgnica que

    estudia las reacciones qumicas y la combinacin de los tomos y la qumica

  • 12

    inorgnica que estudia los minerales y los productos artificiales conseguidos

    a partir de reacciones qumicas.

    La qumica analitica desarrolla instrumentos para obtener informacin sobre

    la composicin y naturaleza qumica de la materia, la cual se divide en

    cuantitativa, que desarrolla mtodos para determinar la concentracin de

    las sustancias y cualitativa, que se encarga de identificar cada una de las

    sustancias que forman una muestra.

    La termodinmica estudia el calor y otros tipos de energa, analiza los

    efectos de temperatura, presin, densidad, masa y volumen en cada

    sistema y todo esto nos ayuda para poder describir cmo es que los sistemas

    responden a los cambios que se producen en su entorno.

    La electricidad es una forma de energa que depende de la carga elctrica

    de los cuerpos, la cual percibimos como fenmenos mecnicos, trmicos,

    luminosos y qumicos, entre otros, en otras palabras es el flujo de electrones.

    Cada una de estas nos ayudar a comprender la materia de Electroqumica

    la cual toma varios conceptos de las materias anteriormente estudiadas ya

    que esta estudia las reacciones qumicas que producen efectos elctricos y

    de los fenmenos qumicos causados por la accin de las corrientes o

    voltajes.

    Ortiz leon yessica

    El trabajo que se desarroll, tiene la finalidad de que al alumno le sirva como

    refuerzo de los que ya ha aprendido previamente es su diferentes

    asignaturas, ya que estos conceptos que se mencionan son parte

    importante de lo que se estudiara dentro del curso que comenzaremos, par

    ello se tiene que tener una idea por muy sencilla que sea de lo que se tratara

    en el curso, por ello es que se debe desarrollaron los conceptos ya antes

    mencionados.

    Ya que la asignatura que lleva por nombre Electroqumica, se basa en

    diferentes asignaturas para cumplir con su objetivo el cual es estudiar las

    reacciones qumicas, y para cumplir con este objetivo es necesario

    apoyarse con las materias como son:

  • 13

    Termodinmica

    Qumica (Inorgnica Orgnica)

    Analtica

    Electricidad

    Ya que estas definiciones que se estudiaron se derivan de estas materias, es

    por ello la importancia de su conocer sus definiciones.

    Para que se pueda trabajar de una manera exitosa comprendiendo y

    entendiendo la finalidad de conocer de estos.

    Rocandio martinez imelda ivon

    Los conceptos que acabamos de desarrollar tienen la finalidad de retomar

    temas que ya con anterioridad se nos haban dado, que pero con el paso

    del tiempo hemos dejado de utilizar.

    Con los diferentes temas y sus conceptos nos podemos dar cuenta que

    todos estos se conectan con un fin, y ese fin es a travs de la ingeniera y la

    qumica.

    Otra de las importancias de saber los conceptos en estos momentos es

    para la materia de Electroqumica, ya que durante todo el curso se utilizar

    estos conceptos dentro del laboratorio (practica) y dentro de la teora.

    El objetivo principal es tener un poco de conocimiento de las definiciones

    de los temas de:

    Qumica

    Qumica Analtica

    Electricidad

    Termodinmica

    Y por ltimo ya habiendo retomado estos conceptos se nos facilitara la

    compresin de los temas a desarrollar dentro de la materia ya

    mencionada y as obtener una conclusin satisfactoria al final del curso.

  • 14

    BIBLIOGRAFIA

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    Tema: Constante de equilibrio

    Consultado en:

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    Tema: Enlace qumico

    Consultado en

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    PEREZ, S. . (2007). Fundamentos de la Termodinmica. Mxico : Mc

    GRAW-HILL.P.147-P.211

    TEMA: LA PRIMERA Y LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

    TEMA: DICCIONARIO DE QUIMICA FISICA

    Consultado en:

    URL: http://www.publicacions.ub.edu/refs/indices/06380.pdf 02/04/14

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    TIPPENS P. (1997). Fsica Conceptos y Aplicaciones. Mexico: Mc

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    TEMA: VOLTAJE

    URL: http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fg3/tema8/index8.htm

  • 15

    TEMA: ELECTRICIDAD

    AUTOR: VILLASUSO J.

    URL:

    newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/electricidad3e/voltmetro.html

    ?5&1

    TEMA: CIRCUITOS

    AUTOR: GIL L.

    URL:

    luis.tarifasoft:com/2_cso/electricidad2eso/circuitos_serie_y_paralelo.html

    TEMA: LEY OHM

    AUTOR: RYDER E.

    URL:www.etitudela.com/electrotecnia/bibliografia.html

    William Daub,G. y Seese, Williams. (2005). Qumica. Octava edicin.:

    PEARSON EDUCACIN, Mxico.

    Douglas A. Skoog, Donald M. West. (1985). Introduccin a la qumica

    analtica. Mexico: Reverte.