Gases

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Características físicas de los gases
• • • Son capaces de adquirir cualquier forma Son compresibles Pueden mezclarse con todo tipo de elementos con mucha facilidad

•

Tienen una densidad mucho menor que los solidos y los líquidos.

Gases
Química General I

Los siguientes son elementos que pueden existir como gases a una temperatura de 25°C y 1 atm de presión

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Presión =
(Fuerza = masa

Fuerza Área
aceleración)

16 Km

0.2 atm

Unidades de presión 1 Pascal (Pa) = 1 N/m2 1 atm = 760 mmHg = 760 torr 1 atm = 101,325 Pa

6.4 Km

0.5 atm

Nivel del mar

1 atm

Barometro

Manómetros usados para medir la presión
1 torr = 1 mm Hg 1 atm = 760 mm Hg = 760 torr 1 atm = 101325 Pa
Vacío

La presión atmosférica estándar (1 atm) esigual a la presión que soporta una columna de mercurio de exactamente 760 mm de altura a 0 ºC al nivel del mar

Mercurio

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Instrumentos utilizados para comparar el volumen y la presión de un gas

Ley de Boyle : El volumen de una cantidad fija de un gas mantenido a temperatura constante es inversamente proporcional a la presión del gas
Si la presión aumenta entonces… elvolumen decrece

Ley de Boyle : El volumen de una cantidad fija de un gas mantenido a temperatura constante es inversamente proporcional a la presión del gas

V

1 P
P (mmHg) V (u.a) 724 869

PV
951

k1
998 1230 1893 2250

1.50 1.1x103

1.33 1.2x103

1.22 1.2x103

1.16 1.2x103

0.94 1.2x103

0.61 1.2x103

0.51 1.1x103

Para que la proporcionalidad se convierta en unaigualdad debemos adicionar una constante

V

k1

1 P

PV

PV

k1

P1V1 = k1

P2V2 = k1

P1V1 = P2V2

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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 mL si la temperatura de la muestra es constante?

Deseamos saber cual es el volumende un tanque de gas. Para averiguar su volumen le conectamos un cilindro de gas cuya presión y volumen es conocida. Una vez que la llave de gas se abre la presión total que se obtiene es de 1,5 atm. ¿Cuál es el volumen del tanque?

P x V = constante

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

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

Expansión de un gasTubo de ensayo

Mercurio Gas

Temperatura baja
Si la temperatura aumenta entonces...

Temperatura alta
el volumen aumenta

Ley de Charles y Gay Lussac: El volumen de una cantidad fija de gas, mantenida a presión constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas

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Ley de Charles y Gay Lussac: El volumen de una cantidad fija de gas, mantenida apresión constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas

Una muestra de monóxido de carbono en estado gaseoso se encuentra a una temperatura de 125°C. Si el volumen inicial de la muestra es de 3.2 litros, ¿Qué temperatura debe tener el sistema si se quiere reducir el volumen a 1.54 litros?

V

T

V = k2 T V/T = k2
N2 líquido –195.79 ºC

V1 /T1 = V2 /T2 V1 = 3.20L T1 = 398.15 K T1 = 125 T2 = (0C) V2 = 1.54 L T2 = ?

+ 273.15 (K) = 398.15 K = 192 K

V2 x T1 = V1

1.54 L x 398.15 K 3.20 L

Una muestra de 452 ml de gas flúor se calienta desde 22 ºC hasta 187 ºC a presión constante. ¿cuál es su volumen final?

V1 T1

V2 T2

• Se definen como condiciones de presión y temperatura estándar:

P = 1 atm T=0 C

= 760 mm Hg = 273.15 K

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A una presión y temperatura fija: El volumen de un gas es directamente proporcional al numero de moles del gas V n V = k3 n

En condiciones estándard 1 mol gas = 22.4 L gas
2 moléculas 2 moles 2 volúmenes 1 molécula 1 moles 1 volumen 2 moléculas 2 moles 2 volúmenes

El amoniaco reacciona con el oxígeno para formar NO y vapor de agua. Si se utilizan X litros de amoniaco, ¿cuantos...