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Título : FISICOQUÍMICA DEL EQUILIBRIO QUÍMICO. EQUILIBRIOS LIGANTE-PROTÓN.
Autor : COSTAS BASIN, MARIA EUGENIA HERMINIA
Fecha de publicación : 2019
Resumen : Los sistemas reactivos son sistemas termodinámicos que bajo condiciones específicas pueden transitar por estados diferentes de equilibrio termodinámico, conocidos como de equilibrio químico. Así, el equilibrio químico es inherente a toda reacción química (favorable cinética y termodinámicamente bajo ciertas condiciones), al margen del tipo, clase o categoría a la que pertenezca. Las reacciones químicas se pueden englobar dentro del gran esquema de reactividad Ácidos-Bases de Lewis. Al ser el protón un ácido de Lewis elemental es importante estudiar en un primer capítulo, a los equilibrios químicos Ligante-Protón. Aquí el término ligante se aplica a cualquier sistema químico (monoatómico o poliatómico), donador de densidad de carga electrónica. Estos conceptos son utilizados hoy día en todas las áreas interdisciplinarias, como por ejemplo, la ciencia de materiales (J.R. Sohn, Trends Chem. Eng. 2003, 8, 105), almacenamiento de energía (R. Devanathan, Energy Environ. Sci. 2008, 1, 101), catálisis (H. Yamamoto, K. Ishihara en Acid Catalysis in Modern Organic Synthesis, Wiley-VCH, Weinheim, 2008; K. Arata, Metal Oxide Catalysis 2009, 2, 665), o en ciencias ambientales (R.J. Charlson, H. Rodhe, Nature 1982, 295, 683). Con relación a lo anterior, el Proyecto presente plantea la edición digital e impresa de un libro de texto de una colección amplia y sistemática de 31 protocolos tanto teóricos como experimentales sobre la Fisicoquímica de los Equilibrios Químicos Ligante-Protón, y que puede ser utilizada como base en diferentes áreas, campos y disciplinas científicas, e ingenierías relacionadas al tema (ver planteamiento del problema).
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6205
metadata.dc.contributor.responsible: COSTAS BASIN, MARIA EUGENIA HERMINIA
metadata.dc.coverage.temporal: 2019-2020
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: Licenciatura
metadata.dc.description.objective: La obra se publicará digitalmente (RUA) y en impreso. La edición impresa es importante para su colocación en bibliotecas, y para dar la posibilidad a profesores y estudiantes de obtener el libro en papel, en vez de hacerlo digitalmente.
metadata.dc.description.hypothesis: El H2O(l) es un disolvente autoionizable (esto es, autodisociable). Como ácido o base de Lewis también es un disolvente con una elevada constante dieléctrica: es un disolvente disociante. Como complemento, posee un dipolo eléctrico permanente considerable; es por tanto un disolvente de polaridad muy apreciable, y polarizante. Por otra parte, el protón es el ácido de Lewis por antonomasia. Así, el estudio de la Fisicoquímica de los equilibrios químicos Ligante-Protón en medio acuoso, brinda la oportunidad de abordar rigurosamente los conceptos fundamentales sobre la Termodinámica Clásica del Equilibrio Químico, de manera experimental y dentro de un programa sistemático, representativo, y de aplicaciones vastas, tanto de carácter científico como tecnológico.
metadata.dc.description.strategies: Se contó con una base de datos científicos robusta, amplia y sistemática de propiedades termodinámicas sobre Equilibrios Químicos Ligante-Protón en medio acuoso. Con base en dicha información, se elaboró una serie amplia, sistemática y representativa de protocolos tanto teóricos como experimentales, de equilibrios Ligante-Protón en medio acuoso, con ligantes inorgánicos y orgánicos. Los sistemas seleccionados se abordaron tanto con métodos computacionales, como a nivel experimental. Cada sistema se sometió a un estudio de refinamiento, verificación en reproducibilidad, así como de obtención de datos experimentales. En cada uno, se realizó la discusión pertinente, y se elaboró el protocolo respectivo. Cada uno de los protocolos diseñados, ejecutados y concluidos, incluyó los rubros: -Título. -Antecedentes (contexto y presentación de objetivos). -Metodología (Infraestructura y técnica). -Datos de la realización del estudio. -Comentarios. -Conclusiones. -Materiales suplementarios. Los capítulos que constituyen la obra concluida (que actualmente se encuentra ya en manuscrito), son: I. Fundamentos de la Termodinámica Clásica sobre el Equilibrio Químico. II. Estudios experimentales previos al estudio de los equilibrios Ligante-Protón. III. Equilibrios Químicos de disociación protónica de ácidos mono- y politrópicos, bajo condiciones de idealidad. IV. Equilibrios Químicos de disociación protónica fuera de la idealidad: la relación entre Keq y fuerza iónica; determinación de Keq aparentes; determinación de coeficientes de actividad de especies participantes al equilibrio químico. V: Equilibrios Químicos competitivos Ligante-Protón entre bases de Lewis homólogas por un protón común. VI. Equilibrios Químicos Ligante-Protón tipo tautomerismo prototrópico. VII. Equilibrios Químicos Ligante-Protón tipo formación de pares iónicos intramoleculares. VIII. Influencia del disolvente y centros metálicos sobre el tautomerismo en ligantes, y equilibrios de disociación protónica. IX. Capacidad de amortiguamiento del pH+ en disoluciones de pares ácido-base bajo estados diferentes de equilibrio químico. X. Tópicos diversos (selectos) adicionales sobre equilibrios Ligante-Protón. XI. Referencias y bibliografía sugerida.
En el Proyecto que aquí se presenta (y que forma parte de un Programa amplio sobre la Fisicoquímica del Equilibrio Químico desde el punto de vista de la Termodinámica Clásica), se publicará en forma digital e impresa un libro de texto (de gran utilidad en muchos ámbitos, a nivel licenciatura y posgrado) sobre una colección amplia (31) y sistemática de protocolos tanto teóricos como experimentales ya concluida y revisada, y que tienen como eje el tema de los equilibrios químicos Ligante-Protón en medio acuoso, tanto en fase homogénea como heterogénea. Los protocolos se plantearon sobre ejemplos novedosos y con aplicaciones e implicaciones diversas. Como preludio, se incluye también una serie de protocolos que versan tanto sobre la calibración de instrumentos y equipos para los estudios experimentales, como sobre la purificación de disolventes específicos a emplear en los mismos estudios, y que formará también parte de la obra publicada.
metadata.dc.description.goals: Durante el periodo apoyado por el proyecto PAPIME, se editó la obra "Equilibrios Químicos Ligante-Protón. Parte I", en formato para edición impresa y en formato para edición digital. La obra se sometió a revisión por el Comité Editorial de la Facultad de Química, y fue aprobada (31 de enero de 2020) para su publicación.
metadata.dc.description.selfAssessment: Este proyecto forma parte de un proyecto global de Mejoramiento de la Enseñanza de la Fisicoquímica, a nivel medio superior, licenciatura y posgrado, cuyo producto principal es la publicación de obras de protocolos experimentales en las diversas áreas de la Termodinámica Clásica. En las licenciaturas de Química, Física, Biología, Ingenierías y Ciencias de la Tierra (en varias dependencias de la Universidad) se imparten cursos que contienen en sus temarios temas relacionados con la Termodinámica Clásica. De este proyecto global, se han publicado varios libros, y en particular, en el proyecto presente, se concluyó un libro que presenta de manera novedosa los conceptos del Equilibrio Químico (en particular los equilibrios Ligante-Protón) mediante la experimentación, que apoyan tanto la labor docente en salones de clase como la experiencia práctica de estudiantes en diversas áreas del conocimiento científico-tecnológico. Esta obra es la primera de una serie de diversos aspectos del Equilibrio Químico. El proyecto apoyado por la DGAPA, fue concluido exitosamente. Se realizó la edición y revisión de la obra para su publicación impresa y digital, se revisó cuidadosamente y se envió para su revisión al Comité Editorial de la Facultad de Química, quién la aprobó para su conclusión en formato impreso y digital.
metadata.dcterms.provenance: Facultad de Química
metadata.dc.subject.DGAPA: Ingenierías
Ácidos y Bases
Equilibrio químico
Fisicoquímica
Termodinámica Clásica
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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