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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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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
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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.
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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.
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DESARROLLO DEL TRABAJO
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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
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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
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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
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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.
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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:
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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
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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
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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:
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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.
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BIBLIOGRAFIA
CHANG, R . (2007). Quimica. Mxico: Mc GRAW-HILL.
Tema: Constante de equilibrio
Consultado en:
http://www.hiru.com/quimica/la-constante-de-equilibrio -02/04/2015
Tema: Enlace qumico
Consultado en
http://www.profesorenlinea.com.mx/Quimica/Enlace_quimico.html
02/04/2015
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
AUTOR: COSTA, JM.
TIPPENS P. (1997). Fsica Conceptos y Aplicaciones. Mexico: Mc
GRAW-HILL. P.744-P.798-P.800
TEMA: VOLTAJE
URL: http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fg3/tema8/index8.htm
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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.