Método de Contribución de Grupos: una Herramienta Fundamental en cursos Avanzados de Termodinámica y Física de Fluidos para la Estimación de Propiedades de Sustancias

Abstract

ResumenSe presenta un Método de Contribución de Grupos (MCG) para la estimación de propiedades de sustancias y se plantea como un método básico que podría ser incluido en cursos avanzados de termodinámica, fisicoquímica y física de fluidos. La idea es mostrar a los alumnos que las propiedades físicas y fisicoquímicas de las sustancias están relacionadas con su estructura química y características físicas y químicas de los átomos y grupos químicos que forman una molécula. Por lo tanto el método considera que una molécula está formada por grupos definidos a los que se les asigna un determinado valor como contribución al valor de una propiedad. Luego se supone que dicha contribución es la misma en todo compuesto donde dicho grupo esté presente. Este trabajo presenta algunos ejemplos que pueden ser mostrados en un curso formal y propone temas de tareas cortas y semestrales. Las tareas involucran conceptos generales asociados a la termodinámica, conocimiento sobre planillas de cálculo y manejo de bases de datos. Se discute sobre la utilidad del MCG como una herramienta en la metodología de aprendizaje basado en problemas. Se concluye que este tipo de conceptos y métodos se ajustan bien a cursos avanzados de pregrado o en tópicos y cursos de postgrado, en disciplinas como física, química, ingeniería química y otras afines.Palabras clave: contribución de grupos; método Joback-Reid; termodinámica; temperatura de fusión; aprendizaje basado en problemas Group Contribution Method: A Fundamental Tool in Advanced Courses of Thermodynamics and Physics of Fluids for Estimating Properties of Substances AbstractThe so-called Group Contribution Method for estimating properties of substances is presented and discussion about its use as a basic method that could be included in advanced courses of thermodynamics, physicalchemistry and physics of fluids is done. The idea is to show students that physical and physical-chemical properties of substances are related to their chemical structure and to the physical and chemical nature of the atoms and groups that form a molecule. Therefore, the method considers that a molecule is formed by defined groups to which a contribution to a given property is assigned. After that, it is assumed that such a contribution is the same in any compound in which that group appears. This works presents some examples that can be shown in a formal course and proposes short and long term assignments. The assignments involve general concepts of thermodynamics, knowledge of spreadsheets calculations, and management of data bases. The usefulness of the Group Contribution Method as a tool in learning methodology based on problems is also discussed. It is concluded that that this types of methods are appropriate for advanced undergraduate and graduate courses of physics, chemistry, chemical engineering and related areas.

Formación de Estudiantes Tutores: Un Apoyo Fundamental para Potenciar el Desarrollo de Prácticas de Física

“…Las estrategias de enseñanza más utilizadas fueron el ABP, actividades prácticas y estudios de casos. Diversos autores mencionan que éstas estrategias han mostrado resultados positivos en el proceso de enseñanza y aprendizaje de estudiantes universitarios (Faúndez et al, 2014;Ávila et al, 2016;Fierro et al, 2016;Cobos-Sanchiz et al, 2016;Bravo et al, 2016, Lee et al, 2017Cobos et al, 2018). Formación Universitaria Vol.…”

Estudio in Silico de la reactividad y propiedades fisicoquímicas de aductos de Epóxido de Eugenol y 2-Metoxi-4-alilideno-2,5-ciclohexadieno-1-ona con glutation en Candida albicans

“…Siendo la estructura C, la más favorable. Sin embargo, el método de Joback presenta una serie de limitaciones, pues este método simplifica la estructura molecular, además los cálculos se realizan considerando que las reacciones se llevan a cabo a 25 • C, 1 atm y 1 molar de concentración de cada reactivo (Fierro et al, 2016;Constantinou & Gani, 1994). Por lo tanto, estos resultados deben comprobarse experimentalmente.…”

“…Además se utilizó el método de Joback (Fierro et al, 2016;Constantinou & Gani, 1994) para la determinación de la energía libre de Gibbs de formación en condiciones estándar de reacción (∆ f G • ), para los cálculos se utilizó la plataforma web Cheméo.…”

Estudio computacional de la reactividad y propiedades fisicoquímicas del eugenol, 2-metoxi-4-oxiranilmetilfenol y quinona metilada

“…Sin embargo, el método de Joback presenta una serie de limitaciones, pues este método simplifica la estructura molecular; los cálculos también se realizan considerando que las reacciones se llevan a cabo a 25°C, 1 atm y 1 molar de concentración de cada reactivo. Por lo que estos resultados deben comprobarse experimentalmente [13][14].…”

“…Además, se utilizó el método de Joback [13][14] para la determinación de la energía libre de Gibbs de formación en condiciones estándar de reacción (Δ f G°), los cálculos fueron realizados utilizando la plataforma virtual Cheméo.…”