Browsing by Author "Elizondo Aguilar, Luis Fernando"

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  • Tesis de licenciatura
    Estructura estática promedio de soluciones electrolíticas límites de debye hückel
    (Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2008) Elizondo Aguilar, Luis Fernando; Ruiz Estrada, Honorina
    La presente investigación aborda el modelado teórico, la caracterización microestructural y el cálculo de las propiedades termodinámicas de exceso en soluciones electrolíticas en equilibrio térmico, enmarcado en la física estadística de fluidos y la teoría clásica de líquidos iónicos. En las ciencias químicas, biológicas y médicas, el estudio de los electrolitos resulta prioritario debido a su papel determinante en el mantenimiento de fluidos corporales y el balance ácido-base celular regulado por cationes y aniones biológicos fundamentales. El trabajo contextualiza el problema comparando las distintas fases de la materia: mientras que en un gas ideal las partículas se mueven sin correlación espacial y en un cristal ordenado existen picos de periodicidad estricta revelados por difracción de rayos X, en los líquidos la descripción física descansa en la determinación de la función de distribución radial y el factor de estructura estática, los cuales vinculan la correlación microscópica de pares con experimentos de dispersión de luz y con el comportamiento termodinámico macroscópico del sistema. ​En el plano metodológico, el sistema se describe a través del modelo primitivo de electrolitos, donde el medio se aproxima como un solvente continuo dieléctrico y homogéneo en cuyo seno interactúan los iones representados como esferas duras cargadas. Frente a la validez restringida de la formulación clásica de Debye-Hückel —adecuada únicamente para soluciones infinitamente diluidas pero incapaz de describir regímenes con concentraciones iónicas moderadas o elevadas—, la investigación recurre a las ecuaciones integrales de Ornstein-Zernike complementadas con la Aproximación Esférica Media. Este esquema de cerradura permite incorporar tanto los efectos de volumen excluido por contacto entre núcleos impenetrables como el apantallamiento electrostático de largo alcance. ​A partir de la solución de las ecuaciones integrales acopladas, se determinan de manera analítica los factores de estructura estática promedio y las funciones de distribución radial en función de la densidad de carga y la fuerza iónica, derivando consecuentemente las cantidades termodinámicas de exceso que surgen del potencial de interacción interiónico. Con ello, el resumen y la introducción configuran un marco analítico riguroso y accesible para predecir el comportamiento microscópico y la termodinámica de no idealidad en fluidos cargados, sentando bases teóricas transferibles al estudio de suspensiones coloidales complejas.