Naturaleza Fisicoquímica
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Se llama Fisicoquímica a la parte de la química que
estudia las propiedades físicas y estructura de la materia, las leyes de la
interacción química y las teorías que las gobiernan. La fisicoquímica recaba
primero todos los datos necesarios para la definición de las propiedades de los
gases, líquidos, sólidos, soluciones, y dispersiones coloidales, a fin de
sistematizarlos en leyes y darles un fundamento teórico. Luego se establecen
las relaciones de energía en las transformaciones físicas y químicas y se trata
de predecir en qué magnitud y con qué velocidad se producen, determinándose
cuantitativamente los factores reguladores. En este sentido deben tomarse en cuenta
no sólo las variables comunes de la temperatura, presión y concentración, sino
además los efectos de la interacción estrecha de la materia con la electricidad
y la luz. Finalmente se debe examinar la materia misma en cuanto a su
naturaleza y estructura, si queremos lograr un entendimiento básico de la conducta
fisicoquímica de las propiedades de los constituyentes fundamentales de la
materia.
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| Línea de unión del Océano Atlántico y el océano Ártico. |
Para
realizar este propósito la fisicoquímica se apoya ampliamente en la
experimentación, cuyos métodos y técnicas desempeñan un papel tan importante
como las leyes y métodos físicos y matemáticos. De hecho, podemos considerar a
esta ciencia que nos ocupa como un campo en donde la física y las matemáticas
se aplican ampliamente al estudio y resolución de los problemas químicos de
interés fundamental. En posesión de los datos necesarios, la fisicoquímica
procede a correlacionarlos con fines teóricos en virtud de dos modos generales
de ataque, que son el termodinámico y el cinético. En el primero se usan las
leyes fundamentales de la termodinámica para sacar conclusiones basadas en las
relaciones de energía que ligan las etapas iniciales y finales de un proceso.
Evitando las etapas intermedias de los procesos, la termodinámica nos permite
obtener muchas deducciones válidas sin conocer los detalles íntimos de
aquéllas. En consecuencia, este enfoque del problema vale para decimos qué
puede suceder, pero por su naturaleza es incapaz de damos información de cómo y
con cuánta rapidez se producirá un cambio. El enfoque cinético exige para su
operación una descripción íntima y detallada de los procesos, y a partir del
mecanismo postulado, es factible deducir la ley del proceso total y de sus
diferentes etapas. Es obvio que el enfoque cinético del problema, es de un
carácter más explicativo, pero también más complicado y difícil de aplicar.
Ambos procedimientos de abordar el problema, aparecen a lo largo de la obra. En
los ejemplos presentados, el estudiante podrá diferenciados con mayor claridad
y apreciar su potencialidad y utilidad.
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| El agua de azul oscuro es del mar (salada) y la de azul claro la de origen glaciar (dulce). |
Los
fundamentos de la fisicoquímica pertenecen a ambos campos: al de la física y al
de la química. Al principio estas ramas de la ciencia se desarrollaron con
cierta independencia, pero en el siglo pasado se encontró que los
descubrimientos hechos en la física tenían importante confirmación y aplicación
en la química, y de aquí surgió la necesidad de establecer un campo que tratase
de la aplicación de las leyes físicas a los fenómenos químicos. Fue esta
necesidad la que impulsó a W. Ostwald, van't Hoff y Arrhenius a organizar y
sistematizar los temas que hoy comprende la fisicoquímica y a fundar el
Zeitschrift für physikalische Chemie, en el año 1881; Y hoy podemos considerar
que esta revista inauguró la fisicoquímica como rama de la ciencia química.
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