Gases

11/2/2010

GASES.- PROPIEDADES GENERALES
QUIMICA I

 Los gases se expanden sin limite de tal forma
que ocupan completa y uniformemente el volumen de cualquier recipiente  Un gas puede ser comprimido a un volumen menor. i.e.: su densidad puede aumentarse mediante aplicación de presión  Los gases tienen una densidad mucho menor que los solidos y los líquidos

Gases

GASES

1

2ELEMENTOS QUE EXISTEN COMO GASES A 250C Y 1 ATMÓSFERA

PRESION
SE DEFINE COMO FUERZA POR UNIDAD DE AREA LA PRESION PUEDE EXPRESARSE EN MUCHAS UNIDADES DIFERENTES LA UNIDAD SI DE PRESION ES EL PASCAL (Pa)
1Pa  1 N m2
RECORDAR QUE:

1N  1

kg  m s2
4

3

1

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PRESION
LA PRESION ATMOSFERICA VARIA CON LAS CONDICIONES ATMOSFERICAS Y LA ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR ALNIVEL DEL MAR, A UNA LATITUD DE 45º LA PRESION ATMOSFERICA PROMEDIO, SOPORTA UNA COLUMNA DE MERCURIO DE 760 mm DE ALTURA EN UN BAROMETRO DE MERCURIO A 0ºC ESTA PRESION DE 760 mm SE LLAMA UNA ATMOSFERA DE PRESION

1atm  760mmHg  760Torr  1.013 105 Pa
5 6

LEY DE BOYLE
LA RELACION ENTRE VOLUMEN Y PRESION
A TEMPERATURA CONSTANTE, EL 16 km 0.2 atm VOLUMEN OCUPADO POR UNA MASA DEFINIDA DE UNGAS ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA PRESION APLICADA 6 km 0.5 atm

Nivel del mar 1 atm

V
7

1 P

ó

V k

1 P

(n,T CONSTANTES)

8

2

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Instrumento utilizado para comparar el volumen y la presión de un gas

LEY DE BOYLE

P a 1/V P x V = constante P1 x V1 = P2 x V2
Si la presión aumenta… el volumen decrece
9

Temperatura constante

10

Una muestra decloro en estado gaseoso ocupa un volumen de 946 mL y se encuentra a una presión de 726 mmHg. Cuál es la presión que se necesita para que el volumen disminuya a 154 mL si la temperatura de la muestra es constante?

Una muestra de cloro en estado gaseoso ocupa un volumen de 946 mL y se encuentra a una presión de 726 mmHg. Cuál es la presión que se necesita para que el volumen disminuya a 154 mLsi la temperatura de la muestra es constante?

Inicialmente Pinicial = 726 mmHg 946 mL

Finalmente Pfinal = ? 154 mL V  P = 4460 mmHg presión mayor
11

P x V = constante P1 x V1 = P2 x V2 P1 = 726 mmHg V1 = 946 mL P2 = P2 = ? V2 = 154 mL

Pfinal  726 mmHg 

946 mL 154 mL

quebrado > 1

P1 x V1 726 mmHg x 946 mL = = 4460 mmHg 154 mL V2
12

3

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El buceo y lasleyes de los gases
Profundidad (ft) 0 33 66 Presión (atm) 1 2 3

Escalas de temperatura K = 0C + 273.15
273 K = 0 0C 373 K = 100 0C

0F

= 9 x 0C + 32 5

P

V

32 0F = 0 0C 212 0F = 100 0C

13

14

EXPANSIÓN Y CONTRACCIÓN DE UN GAS

LEY DE CHARLES
LA RELACION ENTRE VOLUMEN Y TEMPERATURA A PRESION CONSTANTE, EL VOLUMEN OCUPADO POR UNA MASA DEFINIDA DE UNA GAS, ES DIRECTAMENTEPROPORCIONAL A SU TEMPERATURA ABSOLUTA

V T

Ó

V  kT

(n,P CONSTANTES)
Temperatura baja
15

Temperatura alta
16

T Aumenta  V Aumenta

4

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LEY DE CHARLES LEY DE CHARLES-TEMPERATURA ABSOLUTA VaT V = constante x T V1/T1 = V2 /T2
EXTRAPOLACION DE LAS DIFERENTES LINEAS TEMPERATURA-VOLUMEN A VOLUMEN CERO (LINEAS PUNTEADAS) RESULTA EN UN INTERCEPTO COMUN: EL CEROABSOLUTO LA RELACION ENTRE LA TEMPERATURA KELVIN Y La temperatura debe ser expresada en K
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LA CENTIGRADA ES

K C  273.15 C

18

LEY DE CHARLES
Ejemplo.- UNA MUESTRA DE He OCUPA 146 mL A 30 ºC Y 752 torr. QUE VOLUMEN OCUPARIA A LA MISMA PRESION Y –200 ºC?

CONDICIONES “ESTÁNDAR”
LA PRESION Y LA TEMPERATURA AFECTAN EL VOLUMEN, ENTONCES ES CONVENIENTE ESCOGER ALGUNA PRESION YTEMPERATURA ESTANDAR, COMO PUNTO DE REFERENCIA AL DESCRIBIR LOS GASES POR ACUERDO INTERNACIONAL LAS CONDICIONES ESTÁNDAR DE PRESION Y TEMPERATURA SON: UNA ATMOSFERA (760 torr) Y 0ºC (273.15 K)
20

Inicialmente Tinicial = 273+30 = 303K Vinicial = 946 mL

Finalmente Tfinal = 273-200 = 73K Vfinal = ? T  V 

V final  146 mL 

73 K 946 K

= 11 mL menor volumen
19

quebrado < 1

5...