Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Química Bioquímica y Farmacia
Departamento: Quimica
Área: Quimica Fisica
(Programa del año 2016)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
QUIMICA FISICA LIC. EN BIOQUIMICA 11/10 2016 2° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
SPEDALETTI, CESAR ANTONIO Prof. Responsable P.Adj Exc 40 Hs
MASUELLI, MARTIN ALBERTO Prof. Colaborador P.Adj Exc 40 Hs
BENUZZI, ALBA LILIANA Responsable de Práctico JTP Exc 40 Hs
VEGA HISSI, ESTEBAN GABRIEL Responsable de Práctico A.1ra Exc 40 Hs
TELLO, JESICA ALEJANDRA Auxiliar de Práctico A.1ra Simp 10 Hs
BONILLA, JOSE OSCAR Auxiliar de Laboratorio A.1ra Simp 10 Hs
GASSMANN, JESICA CRISTINA Auxiliar de Laboratorio A.1ra Simp 10 Hs
GUTIERREZ, MARIANA DE LA MERCE Auxiliar de Laboratorio A.1ra Simp 10 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
6 Hs.  Hs.  Hs. 2 Hs. 8 Hs. 2º Cuatrimestre 08/08/2016 18/11/2016 15 120
IV - Fundamentación
Los contenidos de la asignatura han sido seleccionados, dentro del contexto del plan de estudio correspondiente, con el objeto
de proveer la fundamentación teórica y experiencias de laboratorio, de los distintos aspectos fenomenológicos de la biología y la bioquímica, contribuyendo de esa manera a la formación científica básica del alumno. Para ello y con el objeto de lograr la adecuada articulación del programa, se han tenido en cuenta los fundamentos matemáticos, físicos y químicos que el alumno ha adquirido en las asignaturas previas, como así también los requerimientos de asignaturas posteriores. La termodinámica clásica constituye el eje temático de la asignatura (Temas 1-5), sobre esta base y desarrollando los conceptos correspondientes, se introduce el estudio de: cinética química (Temas 6 y 7), electroquímica (Temas 8 y 9), introducción a los procesos irreversibles, macromoléculas y transporte (Tema 10) y termodinámica de superficies (Tema 11).
V - Objetivos
El objetivo general de la asignatura es:
Al finalizar la materia el alumno será capaz de:
1.- realizar una correcta descripción, desde el punto de vista experimental, mediante el desarrollo de prácticas de laboratorio, de los distintos fenómenos fisicoquímicos estudiados en la materia.
2.- realizar la interpretación teórica correcta, en base a fundamentos fisicoquímicos matemáticos, de los aspectos
fenomenológicos del apartado 1.
VI - Contenidos
NOTA:
Cuando el siguiente texto se lea DE, DH, DS o DG, debe entenderse: Delta E, Delta H, Delta S o Delta G, respectivamente.
TEMA 1:Termodinámica, introducción.
Definición de términos. Magnitudes. La temperatura. Gases. Trabajo mecánico. Calor y capacidad calorífica. Primera Ley de
la Termodinámica. Definición mecánica de calor. Casos especiales de la Primera Ley. Cambios de estados a volumen y
presión constante. Experiencia de Joule. Relación entre Cp y Cv. Aplicaciones de la Primera Ley de la termodinámica.
Cambios de entalpía: de reacción, de formación, de combustión, de solución, de vaporización y de fusión. Influencia de la
temperatura sobre el cambio de entalpía en reacciones químicas y en procesos físicos.
TEMA 2: Segunda y Tercera Ley de la Termodinámica.
La Segunda Ley y la función entropía. Cambio de entropía en un proceso espontáneo a T constante. (DS) en mezcla de gases
ideales. La entropía y el equilibrio termodinámico. La interpretación molecular de la entropía. Entropías absolutas y la Tercera Ley de Termodinámica. Cálculo de cambios de entropía (DS). DS en un cambio físico.
TEMA 3: Energía libre y Potencial Químico.
La función energía libre. Variación de la energía libre con la presión y con la temperatura. Energía libre estándar. Cálculo de
cambios de energía libre (DG). Potencial Químico. Sistemas abiertos. Expresiones del potencial químico para gases, líquidos
y sólidos. Las interacciones moleculares y el coeficiente de actividad. Grado de avance. Energía libre y grado de avance. La
afinidad química. Equilibrio material.
TEMA 4: Equilibrio Químico.
Cambio de energía (DG) y grado de avance. La constante de equilibrio termodinámica (Ka). La reacción química fuera del
equilibrio, isoterma de reacción. Equilibrio químico en sistemas ideales, las constantes aparentes (K’). Relación entre Ka y
K’c. Influencia de la presión y la temperatura sobre la constante de equilibrio. El Principio de Le Chatelier y la ecuación de Van t´Hoff. Variación de DG° con el pH y la temperatura. Cálculo de DG bajo condiciones no estándar. La constante de equilibrio K’c y la fijación del estado estándar. Reacciones acopladas. Equilibrio múltiple. Hidrólisis de ATP. Estado estacionario. Bioenergética.
TEMA 5: Equilibrio Físico.
Condiciones para el equilibrio físico. La regla de las fases. Sistema de un componente. La ecuación de Clausius-Clapeyron.
Aplicaciones al equilibrio líquido-vapor. Sistemas de dos componentes: soluciones líquidas. Termodinámica de soluciones
ideales. La presión de vapor y la ley de Raoult. Solubilidad de los gases en líquidos y la Ley de Henry. Soluciones con más
de un componente volátil. Solubilidad de un sólido en un líquido. Propiedades coligativas. Ascenso ebulloscópico, descenso crioscópico. Distribución de un soluto en solventes inmiscibles entre sí.
TEMA 6: Cinética química.
Orden cinético y molecularidad. La constante específica de la velocidad de reacción. Las ecuaciones de velocidad y su
tratamiento matemático. Aplicaciones a diferentes sistemas cinéticos: crecimiento bacteriano, radioactividad. Teorías de las velocidades de reacción. Influencia de la temperatura sobre la velocidad de reacción.
TEMA 7: Cinética de las reacciones enzimáticas.
Cinética de saturación: la ecuación de Michaelis-Menten. Estudio de la inhibición enzimática competitiva, no competitiva e
incompetitiva. Activación de las reacciones enzimáticas. Cooperatividad: enzimas alostéricas. Influencia del pH y de la
temperatura.
TEMA 8 : Electrolitos en solución (Electroquímica iónica).
Conductividad eléctrica en solución de electrolitos. Conductividad específica y conductividad equivalente. Teoría de la disociación de Arrhenius. Número de transporte y movilidades. Actividad Iónica. Teoría de Debye - Hückel.
TEMA 9: Celdas electroquímicas.
Potencial de electrodo. Tipos de electrodos. Tipos de celdas electroquímicas. Termodinámica de las celdas electroquímicas.
Influencia de la temperatura sobre la fuerza electromotriz (fem). Aplicación de medidas de fem: a) determinación del
coeficiente de actividad; b) medidas de pH. Termodinámica de las oxidaciones biológicas.
TEMA 10: Introducción a los Procesos Irreversibles.
Flujo. Difusión. Coeficiente de difusión. Viscosidad. Coeficiente de viscosidad. Viscosidad relativa. Viscosidad intrínseca.
Aplicación de los procesos de transporte a macromoleculas.
TEMA 11: Termodinámica de superficies.
Coloides y tensioactivos. Formación de micelas. La doble capa eléctrica. Películas superficiales. Absorción en superficies.

VII - Plan de Trabajos Prácticos
a) TRABAJOS PRACTICOS DE AULA
a1) Resolución de problemas referidos a los temas matemáticos.
a2) Resolución de problemas referidos a los temas teóricos de la asignatura durante el desarrollo de los mismos (Clases
teórico-prácticas).
b) TRABAJOS PRACTICOS DE LABORATORIO
Antes de empezar el trabajo en el laboratorio el alumno deberá familiarizarse con los elementos de seguridad disponibles y
seguir, rigurosamente, las indicaciones que figuran en la guía de trabajos prácticos junto con las correspondientes
explicaciones del profesor a cargo.
Nº 1: TERMODINÁMICA. Cálculo de propiedades termodinámicas del (NH4)2CO3 a partir de la constante de equilibrio.
Nº 2: TERMOQUÍMICA, Calorimetría. Determinación del calor de neutralización de ácidos fuertes y débiles.
Nº 3: EQUILIBRIO. Estudio de la solubilidad del benzoico en función de la temperatura y con la presencias de distintas
sales.
Nº 4: CINÉTICA QUÍMICA. Determinación conductimétrica y por titulación con retorno, de la cinética de hidrólisis de un
éster.
Nº 5: CINÉTICA ENZIMÁTICA. Cinética de la descomposición de la urea por la ureasa, seguida mediante espectroscopia.
Nº 6: EQUILIBRIO FISICO ENTRE FASES: Estudio de los equilibrios acoplados del soluto ácido pícrico en un sistema de
solventes.
Nº 7: VISCOSIDAD: Estudio viscosimetrico de Albúmina bovina.
c) Nociones elementales de computación orientadas al procesamiento de datos experimentales.
NORMAS DE SEGURIDAD
Durante el desarrollo del curso se informa al alumno sobre: Normas de seguridad, Prevención, Cuidado y limpieza del lugar
de trabajo, Señalizaciones, Ubicación del material de seguridad como extintores, botiquín, planos del edificio con las salidas
de emergencia.
Acciones a seguir en caso de emergencia: incendio, quemaduras.
Protección personal: Normas básicas, Condiciones de trabajo, Hábitos de trabajo.
Observar y dar cumplimiento a las medidas de seguridad e higiene que indica la institución, Ord. 5/09-R.
NORMAS DE SEGURIDAD PARA LAS CLASES TEORICO-PRÁCTICAS
1) Las clases, de carácter teórico-práctico, se cumplirán en el aula y en los horarios asignados por el Departamento de
Química.
2) Las comunicaciones o citaciones se harán por medio del avisador de la Cátedra. En caso de situaciones imprevistas se
comunicará además mediante Internet.
3) Antes de empezar el trabajo familiarizarse con los elementos de seguridad disponibles y seguir, rigurosamente, las
indicaciones del profesor a cargo respecto a:
a) No comer ni beber en el Aula.
b) Prohibido fumar.
c) Mantener el área de trabajo siempre limpia y ordenada.
d) Consultar al Jefe de Trabajos Prácticos y Ayudantes ante cualquier duda.
e) Tener en cuenta las salidas de Emergencia del aula y del edificio.
f) Identificar los lugares donde se encuentran los matafuegos.
g) Verificar que el equipo a utilizar esté correctamente conectado. Consultar ante cualquier duda.
h) No caminar por el aula innecesariamente. Tampoco correr, ni aún en caso de accidentes.
NORMAS DE SEGURIDAD PARA LA REALIZACION DE LOS TRABAJOS PRÁCTICOS DE LABORATORIO
Remitirse a la Guía de TP de Laboratorio.
VIII - Regimen de Aprobación
Requisitos necesarios para alcanzar el carácter de alumno regular:
* Asistencia obligatoria al 75 % de las clases teórico-prácticas.
* Aprobación del 100% de los trabajos prácticos de laboratorio que se realicen.
* Aprobación de cuatro exámenes parciales. Una vez corregidas las evaluaciones son mostradas y analizadas con los alumnos
a efectos de que los mismos verifiquen los errores cometidos. En estas evaluaciones parciales el alumno dispone de
posibilidades de recuperación de acuerdo con la reglamentación vigente.
Alcanzadas las condiciones anteriores, el alumno adquirirá la condición de regular.
Examen Final, requerido para aprobar la asignatura:
* El alumno regular deberá aprobar un examen final oral que se realizará dentro de los turnos establecidos por la Facultad de
Química, Bioquímica y Farmacia según el calendario académico. Para la preparación del examen final el alumno puede
asistir a clases teóricas de repaso que se dictan en la semana previa a la fecha de examen.
No se contempla la posibilidad de EXAMEN LIBRE.
IX - Bibliografía Básica
[1] C. A. PONCE y DOCENTES COLABORADORES DEL CURSO: Introducción a la Biofisicoquímica. Apuntes de la
[2] Cátedra.2015.
[3] PETER ATKINS, JULIO DE PAULA: Química Física. 8a Edición. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires. 2008.
[4] IRA N. LEVINE: Fisicoquímica. 4ta Edición. Volúmenes I y II. Mc Graw-Hill / Interamericana de España S.A. 1996.
[5] P. W. ATKINS, C. A. TRAPP: Physical Chemistry. 5ta Edición. Oxford University Press. Oxford. 1994-1995.
[6] DAVID W. BALL. Fisicoquímica. Internacional Thomson Editores S.A. (Thomson Learnig Inc.). México 2004.
[7] RAYMOND CHANG: Physical Chemistry with Applications to Biological Systems. 2da Edición. Maxwell MacMillan International Editions. 1997.
[8] W.J. MOORE: Physical Chemistry. Prentice Hall Inc. 4º Ed.. 1972.
[9] C. CASTELLAN: Fisicoquímica. Fondo Educativo Interamericano. S.A. 1976.
[10] G.M. BARROW: Química y Física. Vol. I y II. De. Reverté. 1968.
[11] J.G. MORRIS: A Biologist Physical Chemistry of life of sciences Freemen. 1973.
[12] WASER JURG: Termodinámica Química Elemental. De. Reverté. 1972.
[13] D.F. EGGER: Fisicoquímica. De. Limusa-Wiley S.A. Méjico. 1977.
[14] SNEL. SHUMAN. SPENSER Y MOOS: Biophysical principles of structure and function. Eddison Wesley Inc. 1975.
[15] BULL. HENRY B: An Introduction to physical biochemistry and aplications. J. Wiley and Sons. 1978.
[16] R.A. ALBERTY Y DANIELS: Physical Chemistry. 5º De. 1980.
[17] P. CHANG: Physical Chemistry wiht applications to biological, systen. Mc-Millan. Publishing Co. Inc. 1977.
[18] W.S. BREY: Physical Chemestry and its biologicals applications: Academic Press.
[19] A.W. ADAMSON: A textbook of Physical Chemistry, Academic Press. 1979.
X - Bibliografia Complementaria
[1] P. W. ATKINS, C. A. TRAPP: Solutions Manual for Physical Chemistry. 5ta Edición. Oxford University Press. Oxford. 1994-1995.
[2] A.W. ADAMSON: Problemas de Química-Física. Ed.Reverté. 1975.
[3] A.M.HALPERN, Experimental Physical Chemistry. A laboratory textbook. Second Edition. Prentice Hall., 1997.
[4] GRIFFITHS Y THOMAS: Calculations in advenced Physical Chemistry. Ed.Arnoldt. 1962.
[5] GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS DE AULA DE LA CATEDRA, 2016.
[6] BARES, CERNY Y PICK: Colections of Problem in Physical Chemistry Pergamon Press.
[7] E.A DAWES: Problemas Cuánticos en Bioquímica. Ed.Acribia.
[8] AVERY Y SHAW: Cálculos Básicos en Química-Física. Ed.Reverté. 1963.
[9] I.H. SEGEL: Biochemical Calculations. Y. Wiley. 1976.
[10] K. J. LAIDLER: Cinética de Reacciones. I y II. Ed. Alhambra. 1966.
[11] BIBLIOGRAFIA PARA LOS TRABAJOS DE LABORATORIO
[12] GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS DE LABORATORIO DE LA CATEDRA, 2016
[13] DANIELS, WILLIAMS, ALBERTY CORWEL: Experimental Physical Chemistry. Mac. Graw. Hill.
[14] ARTHUR M. HALPERN: Experimental Physical Chemistry. A laboratory textbook. 2da Edición. Prentice-Hall, Inc. 1997.
[15] ESTEBAN A. JÁUREGUI: Experimentos elementales de Química Física. 1ra. Edición. Editorial Fundación Universidad, UNSJ. 1999.
[16] J. ROSE: Advance Physical Chemistry Experiments. Sir. Isaac Pitman. 1962.
[17] SCHOEMAKER Y GARLAND: Experiments in Physical Chemistry. 1967.
[18] ISENHOUR T.L. Y JURS P.C: Introducction to computer programing for chemist. Ed.Allyn y Bacon. Inc. 1972.
[19] KEMMENY J.G. Y KURTZ: Basic Programing. Ed.John Wiley and Sons. Inc. New York. 1971.
XI - Resumen de Objetivos
Al desarrollar los temas que componen el programa del curso, el alumno será capaz de interpretar los diversos fenómenos que
ocurren en sistemas químicos y biológicos, mediante la aplicación de los fundamentos fisicoquímicos.
XII - Resumen del Programa
PROGRAMA SINTETICO
TEMA 1: Termodinámica. Primera Ley de la Termodinámica.
TEMA 2: La Segunda y La Tercera Ley de la Termodinámica.
TEMA 3: La Energía Libre y el Potencial Químico.
TEMA 4: Equilibrio Químico.
TEMA 5: Equilibrio Físico.
TEMA 6: Cinética Química.
TEMA 7: Cinética de las Reacciones Catalizadas por Enzimas
TEMA 8: Electrolitos en Solución
TEMA 9: Celdas Electroquímicas.
TEMA 10: Introducción a los procesos irreversibles.
TEMA 11: Coloides.
XIII - Imprevistos
En caso de presentarse situaciones no previstas, los alumnos disponen de comunicación con los responsables del curso vía
Internet.