2 Propiedades De Los Gases

Propiedades de los gases

Capítulo 1
Atkins

28/08/2014

Estados de agregación de la materia

María Eugenia Ortega Morín

Propiedades de la materia en estado gaseoso
• Adaptan la forma y el volumen del recipiente que lo
contiene.
• Se comprimen fácilmente, las moléculas se pueden
acercar unas a otras reduciendo su volumen al aplicar
una presión.
• Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza deatracción intermolecular entre sus partículas, los gases
se esparcen en forma espontánea.
• Se dilatan, la energía cinética promedio de sus
moléculas es directamente proporcional a la
temperatura aplicada.
28/08/2014

Estados de agregación de la materia

2

Ecuaciones de estado
• Las magnitudes básicas para el estudio de los gases son
la presión y la temperatura.
• Las cantidades físicas básicaspara especificar el estado
de equilibrio de un sistema constituido por una
sustancia pura, son, n, V, P y T.
• El estado se puede caracterizar con los valores de 3 de
ellas con la relación.
F(n,V,P,T) = 0
• Para una cantidad n de sustancia, si conocemos dos de
las variables Vm, P y T, el valor de la tercera queda fijo.
• La forma que toma una ecuación que establece una
relación entre las variablesde estado, se llama
ecuación de estado.
28/08/2014

Estados de agregación de la materia

3

Variables que afectan el
comportamiento de los gases
PRESIÓN:
• Es una fuerza por unidad de área P= F/A
• La cantidad fuerza se define con F = ma con
unidades del SI de kg m/s2, llamada Newton.
• La unidad para la P es entonces N/m2 = kg/m s2,
llamada Pascal.
• La atmosfera estándar es 101 325 Pa = 1atm.
 = Densidad
P = gh
28/08/2014

Estados de agregación de la materia
María Eugenia Ortega Morín

g = Gravedad
h = Altura

4

• El barómetro es un
instrumento con el que se
mide la presión
atmosférica.
• La presión ejercida por
una columna de 760 mm
de Hg a 25°C es 1 atm.
• La densidad del Hg a 0°C
es 13.595 g/cm3, ¿cuál
será la presión ejercida
por una columna de 1m de
altura a ésta T?28/08/2014

Estados de agregación de la materia
María Eugenia Ortega Morín

5

• Unidades de presión
– 1 bar = 105 Pa = presión estándar P = 0.987 atm
– Pascales = Pa = J/m3 = N/m2
– 1 mm Hg = 133. 322 Pa = 1 Torr (Torricelli )
– 1 atm = 101325 Pa = 1.01325 bar = 760 Torr
– 1 psi = 6.89476 kPa

28/08/2014

Estados de agregación de la materia
María Eugenia Ortega Morín

6

• La presión de un gasconfinado se puede medir
con un manómetro.
• El más simple consiste en un tubo en U lleno con
algún líquido de volatilidad baja (Hg).
• La presión del gas está dada por la diferencia de
altura del liquido de los dos brazos, más la
presión externa si uno de los tubos esta abierto a
la atmósfera.
• El manómetros más usados es el de Bourdon
28/08/2014

Estados de agregación de la materia

7

vacío

P = Patm+gh

28/08/2014

P = gh
Estados de agregación de la materia

8

Manómetro de McLeod
• Instrumento utilizado para medir bajas presiones,
como patrón absoluto de presiones en la zona de
0.0001-10 mm de Hg.
• También se llama vacuometro de McLeod.
• Basado en la extracción de un volumen conocido
de muestra gaseosa, su compresión a un menor
volumen y la medición a la presión de la muestracomprimida, aumentando la presión original
hacienda medible.
• Las lecturas son casi por completo
independientes de la composición del gas.
• El manómetro de McLeod es sencillo y
económico.
28/08/2014

Estados de agregación de la materia

9

Manómetro Bourdon
• Formado por un tubo de metal
hueco en forma de C o espiral,
cerrado por un extremo.
• Este tubo tiende a enderezarse
cuando en su interior actúauna
presión, por lo que el extremo
libre del tubo de Bourdon se
desplaza y mueve un juego de
palancas y engranajes.
• Transformando el movimiento amplificado de una
aguja que indica directamente la presión en la
escala.
28/08/2014

Estados de agregación de la materia

10

• Existen manómetros con
control mecánico o eléctrico
de la deflexión de un
diafragma o variación de
alguna propiedad...