Ejercicios Resueltos De La Ley De Las Presiones Parciales

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QUÍMICA GENERAL

PROBLEMAS RESUELTOS

Dr. D. Pedro A. Cordero Guerrero

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA: LOS GASES

2010

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA: LOS GASES
CONCEPTOS TEÓRICOS BÁSICOS
GAS y VAPOR: Se le llama GAS a cualquier sustancia que en las condiciones ambientales se encuentra en estado gaseoso, mientras que se le llama VAPOR al estado gaseoso de cualquiersustancia que en las condiciones ambientales se encuentra en estado sólido o líquido. CONDICIONES NORMALES: Son unas condiciones de referencia en las que P = 1 atm y T = 0ºC = 273ºK HIPÓTESIS DE AVOGADRO: Volúmenes iguales de gases diferentes en las mismas condiciones de presión y temperatura contienen el mismo número de moléculas. VOLUMEN MOLAR NORMAL: Un mol de cualquier gas en condiciones normalesocupa 22,4 litros LEY DE BOYLE-MARIOTTE: Para una misma cantidad de gas a Temperatura constante, el producto de la presión que ejerce por el volumen que ocupa es constante LEYES DE CHARLES Y GAY LUSSAC: 1- Cuando se mantiene constante la presión, la relación entre el volumen ocupado por una cierta cantidad de gas y la temperatura a la que se encuentra, permanece constante. 2- La relación entre lapresión ejercida por una determinada cantidad de gas y la temperatura a la que se encuentre, es constante, si no hay variación de volumen ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES IDEALES:

P.V = P’.V’

P P' = T T'

P. V P'. V' = T T'

V V' = T T'

ECUACIÓN DE CLAPEYRON:

P. V = n.R. T ⇒ P. V =

gramos .R. T , donde R es la constante de Pm

los gases: R = 0,082 atm.L/mol.ºK = 8,31 Julios/mol.ºK= 1,98 cal/mol.ºK GAS IDEAL: Es aquel que cumple las leyes de los gases ideales (El volumen de sus partículas es nulo y no existen fuerzas atractivas entre ellas). ECUACIÓN DE VAN DER WAALS PARA LOS GASES REALES:

⎛ a.n 2 ⎞ ⎜ P + 2 ⎟ . ( V − n.b) = n.R. T V ⎠ ⎝

donde

a V2

(presión interna) y b (covolumen) son dos constantes experimentales propias de cada gas

PRESIÓN PARCIAL: Es lapresión que ejercería un gas, componente de una mezcla, si ocupara él solo el volumen total. LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES: La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de todos sus componentes: P TOTAL = P A + P B + P C . Consecuencia: La presión parcial de un gas componente de una mezcla es igual al producto de su fracción molar por la presióntotal de la mezcla: P A = P TOTAL . X A

TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES: Velocidades moleculares

- Velocidad lineal media o velocidad media:

u LM =

8.R. T π .Pm
u CM = u2 = 3.R. T Pm

- Velocidad cuadrática media:

- Velocidad más probable:

uP =

2.R. T Pm

⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎬ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎭

- Relación entre ellas:

u LM 8

=

u CM 3

=

uP 2

π

- Energía cinética media:EC =

3 .R. T 2

Depende únicamente de la temperatura absoluta, y es independiente de la Presión, del volumen y del tipo de gas.

DIFUSIÓN de los gases: Es la mezcla de las partículas (moléculas, átomos o iones) de dos cuerpos que se encuentran en contacto hasta alcanzar una distribución uniforme. Es muy pequeña en los sólidos, algo mayor en los líquidos y grande en los gases debido a lamovilidad de sus moléculas. EFUSIÓN de un gas: Es el escape de un fluido a través de un hueco diminuto LEY DE LA DIFUSIÓN DE GRAHAM: Es la que rige tanto la difusión como la efusión de los gases. Se enuncia como: “La velocidad de difusión (o efusión) de los gases son inversamente proporcionales a la raíz cuadrada de sus densidades o de sus pesos moleculares.

u1 Pm 2 = = u2 Pm1

d2 d1AGRUPACIÓN DE LOS PROBLEMAS RESUELTOS: (Algunos de ellos se podrían incluir en varios grupos) Los no señalados con asteriscos, son de baja dificultad: aplicación directa de las fórmulas y/o conceptos. Aquellos señalados con un asterisco, son de dificultad media, ya sea por los conceptos necesarios para resolverlos o por tener que relacionar varios de ellos. Los señalados con dos asteriscos, se...
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