Ejercicios química

GASES

Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias y deatracción entre partículas resultan insignificantes.

LEY DE LOS GASES IDEALES
La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y que chocan con choques perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal sonlos gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.
Empíricamente, se observan una serie de relaciones entre la temperatura, la presión y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales, deducida por primera vez por Émile Clapeyron en 1834.

LA ECUACIÓN DE ESTADO
La ecuación que describe normalmente la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y lacantidad de un gas ideal es:

Donde:
= Presión
= Volumen
= Moles de gas
= Constante del gas ideal
= Temperatura en Kelvin
El valor de R depende de las unidades que se estén utilizando:
R = 0,082 atm·l·K-1·mol-1 si se trabaja con atmósferas y litros
R = 8,31451 J·K-1·mol-1 si se trabaja en Sistema Internacional de Unidades
R = 1,987 cal·K-1·mol-1
R = 8,31451 10-10 erg ·K-1·mol-1De esta ley se deduce que un mol de gas ideal ocupa siempre un volumen igual a 22,4 litros a 0 °C y 1 atmósfera. También se le llama la ecuación de estado de los gases; ya que solo depende de el estado actual en que se encuentre el gas.

ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES IDEALES
Para una misma masa gaseosa (por tanto, el número de moles (n) es constante; n=cte), podemos afirmar que existe unaconstante directamente proporcional a la presión y volumen del gas, e inversamente proporcional a su temperatura.


LEYES EMPÍRICAS DE LOS GASES

RELACION PRESION – VOLUMEN: LEY DE BOYLE – MARIOTTE
La Ley de Boyle-Mariotte, formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida atemperatura constante, y dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión:
donde es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.
Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta. El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de lafigura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:

Además se obtiene despejada que:
P1= P2 * V2/ V1
V1= P2 * V2/P1
P2= P1 * V1/V2
V2= P1 * V1/P2
Donde:
P1= Presión Inicial
P2= Presión Final
V1= Volumen Inicial
V2= Volumen Final


Esta Ley es una simplificación de la Ley de los gases ideales particularizada para procesos isotermos.
Juntocon la ley de Charles y Gay-Lussac y la ley de Graham, la ley de Boyle forma las leyes de los gases, que describen la conducta de un gas ideal. Las tres leyes pueden ser generalizadas en la ecuación universal de los gases.

RELACION VOLUMEN – TEMPERATURA: LEY DE CHARLES Y GAY LUSSAC
La ley de Charles y Gay-Lussac, frecuentemente llamada ley de Charles o ley de Gay-Lussac, es una de las leyes delos gases ideales. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa. En esta ley, Charles dice que a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que "temperatura" significa...