Gases ideales

Ley general de los gases ideales o de boyle
Boyle hizo uso de un tubo de vidrio en forma de J con el lado más corto sellado y luego colocó el mercurio en el tubo, atrapando el aire en el lado cerrado. Al mercurio se le añadió más aire comprimido. Con esto se concluye que el volumen de una cantidad fija de gas disminuye cuando aumenta la presión del gas.
Por lo tanto, concluyó que para unacantidad fija de gas a presión constante, el volumen varía linealmente con la temperatura. Esta relación se conoce como la Ley de Charles.
Cuando los datos de medida similar en los diferentes gases y presiones diferentes se colocan en un gráfico de la línea recta se pueden tomar (extrapolado) a un solo punto. Por la ley de Charles, este punto corresponde a cero el volumen y -273.15 ° C. Como elvolumen no puede ser negativo, esto debe ser lo más bajo posible. Es el valor que corresponde a 0 en escalas absolutas, como Kelvin, por ejemplo.
Por lo tanto, si usaremos la temperatura en grados Kelvin, a continuación, podemos escribir ley de Charles como:
Otra obra importante que lleguemos a la Ley de Gas Ideal (abajo) fue el principio de Avogadro: el volumen molar de una sustancia (Vm) –cualquier sustancia, no sólo un gas – es el volumen que ocupa por mol de moléculas. Es decir, si V es el volumen de una muestra y n es el número de moles de moléculas en la muestra, el volumen molar es:
Vm = V / n
Experimentalmente se puede demostrar que en las mismas condiciones de temperatura y presión, una serie de moléculas de gas ocupa el mismo volumen, independientemente de su identidad química.También podemos decir que el volumen ocupado por una muestra de gas a temperatura y presión constantes es directamente proporcional al número de moles de moléculas presentes:
V = n
Hasta ahora tenemos tres leyes diferentes. Idealmente, Esto es capaz de combinarse en una única relación matemática entre la presión (P), volumen (V), temperatura (T) y el número de moles (n) de gas.
En primer lugardebemos considerar los siguientes temas:
I) Cuando la temperatura y la cantidad del gas son constantes, la ley de Boyle tiene la fórmula: PV = c1;
II) Cuando la presión y la cantidad son constantes, la ley de Charles: V = c2xT;
III) el principio de Avogadro, bajo la presión y temperatura constantes: V = c3xn, donde c1, c2 y c3 son constantes.
Un mol de cualquier sustancia contiene 6.022x10^23 partículas. En el caso de sustancias gaseosas moleculares un mol contiene NA moléculas. De aquí resulta, teniendo en cuenta la ley de Avogadro, que un mol de cualquier sustancia gaseosa ocupará siempre el mismo volumen (medido en las mismas condiciones de presión y temperatura).
Experimentalmente, se ha podido comprobar que el volumen que ocupa un mol de cualquier gas ideal en condicionesnormales (Presión = 1 atmósfera, Temperatura = 273,15 K = 0 °C) es de 22,4 litros. Este valor se conoce como volumen molar normal de un gas.
Constante universal de los gases
El valor de K=nR a una atmósfera de presión y a cero grados centígrados (273K) para un volumen de 22,4 litros (volumen molar) de un gas ideal es la constante universal de los gases R:




A continuación, puede combinarestas tres relaciones y la constante de proporcionalidad se denomina R:
PV = nRT
La ley del gas ideal es un ejemplo de la ecuación de estado, una expresión que muestra cómo la presión de una sustancia – en este caso un gas – está relacionado con la temperatura, volumen y cantidad de la sustancia en la muestra. Un gas que obedece la ley del gas ideal bajo cualquier condición que se llama un gasideal. Cualquier gas obedece la ley en estado de coma de baja presión, y aumenta la precisión a la presión de la caída.
Ley general de los gases reales
Un gas real se define como un gas con un comportamiento termodinámico que no sigue la ecuación de estado de los gases ideales.
Un gas puede ser considerado como real, a elevadas presiones y bajas temperaturas, es decir, con valores de densidad...