Fisicoquimica

UNIDAD l

1. GASES.
Se denomina gas el estado de agregación de la materia que bajo ciertas condiciones de temperatura y presión permanece en estado gaseoso. Las moléculas que constituyen un gas casi no son atraídas unas por otras, por lo que se mueven en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras.

1.1 PROPIEDADES GENERALES DE LOS GASES
Las moléculas de un gas seencuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Las fuerzas gravitatorias y de atracción entre las moléculas son despreciables, en comparación con la velocidad a que se mueven las moléculas.
Los gases ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene.
Los gases no tienen forma definida, adoptando la de losrecipientes que las contiene.
Pueden comprimirse fácilmente, debido a que existen enormes espacios vacíos entre unas moléculas y otras.


1.2 MOL Y NUMERO DE AVOGADRO.
Es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia, una de las siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades.
El número de unidades elementalesátomos, moléculas, iones, electrones, radicales u otras partículas o grupos específicos de éstas existentes en un mol de sustancia es, por definición, una constante que no depende del material ni del tipo de partícula considerado. 
Esta cantidad es llamada número de Avogadro (NA)3 y equivale a:
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1.3 CONCEPTO Y EXPRESION MATEMATICA.

1.3.1 LEY DE BOYLE
La ley de Boyle establece que a temperatura constante, la presión deuna cantidad fija de gas es inversamente proporcional al volumen que ocupa.
Consideremos el siguiente proceso que se lleva a cabo a temperatura constante (isotérmico):
* Un cilindro contiene un gas que ocupa un volumen V1, se encuentra a una presión P1 (representada por la pesa sobre el émbolo) y una temperatura T1.
* Al agregar dos pesas, la presión sobre el gas aumentará a P2 y éste secomprimirá hasta un volumen V2, a unaT2.
* Como el proceso es isotérmico, T1 = T2
* Este proceso se puede representar en un diagrama P - V, mediante una curva que se denomina isoterma.
* Si ahora retiramos dos pesas, el gas se expandirá hasta el estado inicial, completando un ciclo.
 

1.3.2 LEY DE GAY LUSSAC
Establece que la presión de un volumen fijo de gas, es directamenteproporcional a su temperatura.
¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar la temperatura, las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.
Gay-Lussac descubrió que en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperaturasiempre tenía el mismo valor:
P/T= K
Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión P1 y a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si aumentamos la temperatura hasta un nuevo valor T2, entonces la presión se incrementará a P2, y se cumplirá:
P1/T1=P2/T2

1.3.3 LEY DE CHARLES

A presión constante, el volumen de una cantidad dada de gas es directamenteproporcional a la temperatura:
v/t= constante
1.3.4 LEY DE AVOGADRO.

Avogradro propuso que las mismas condiciones de temperatura y presión, los volúmenes iguales de gases contienen el mismo número de moléculas. Esto significa que:
V/n= constante
Donde “n” es el número de moles.

1.4 ECUACION GENERAL DEL ESTADO GASEOSO.
La combinación de la Ley de Boyle y la Ley de Charles nospermite establecer una relación matemática entre el volumen, temperatura y presión de una muestra determinada de gas. Esta relación queda formulada así: 
"La razón entre el producto Presión - Volumen y la Temperatura es una constante".

 
 esta masa gaseosa puede expresarse en términos de una condición inicial y una condición final:

que representa la ecuación general del estado...