Leyes de los gases, un vistazo rápido

Propiedades de los gases en equilibrio

MADEMS/FESC-UNAM NOVEIMBRE, 2010 OPTATIVA DISCIPLINARIA II Angélica Lira

Repasar los conceptos relacionados con las leyes de los gases. Enunciar las leyes de los gases comúnmente conocidas.

Estados de agregación de la materia.
◦ ◦ ◦ ◦ Densidad: Cantidad de materia por unidad de volumen Forma: Es fija, moldeable o toma la forma del recipienteCompresibilidad: Al aplicar presión ¿el volumen disminuye? Expansión térmica: Al calentarse ¿cambia el volumen?

Propiedad sólido Densidad Forma Compresibilidad Expansión térmica Grande Fija Pequeña Muy pequeña

Estados de agregación líquido Grande La del recipiente Pequeña pequeña Gas Pequeña Llena el recipiente Grande Moderada

Algunas de las características que distinguen a los gases deentre los sólidos y líquidos:
Se expanden espontáneamente para llenar el recipiente que los contiene. Se pueden comprimir fácilmente. Forman mezclas homogéneas unos con otros sin importar las identidades o las propiedades relativas de los gases componentes. Tienen sus moléculas relativamente apartadas.

Leyes de los gases

Es una medida de la energía cinética media de los átomos y moléculasque constituyen un sistema. Dado que la energía cinética depende de la velocidad, podemos decir que la temperatura está relacionada con las velocidades medias de las moléculas del gas.

Relación que existe entre una fuerza y la superficie sobre la que se aplica: P = F/S 1 Pa = 1 N/m2

Otras unidades: 1atm = 760 mm (Hg) = 29,92 in (Hg) = 760 Torr = 14 lb/in2 = 101325 Pa

Es el espacio queocupa un sistema. Los gases ocupan todo el volumen disponible del recipiente en el que se encuentran.

cómunes: Unidades cómunes: 1L = 1000 mL 1 L = 1 dm3, es decir a 1000 cm3

Relacionada con el número total de moléculas que se encuentran en un recipiente. La unidad utilizada es el mol.

1 mol = número de Avogadro: Avogadro:
◦ 1 mol de moléculas= 6,022—1023 moléculas ◦ 1 mol de átomos=6,022—1023 átomos
¡¡¡ 602.200.000.000.000.000.000.000 !!!

masa molar = masa en gramos/cantidad de moles

Postulados: Los gases están constituidos por partículas que se mueven en línea recta y al azar Este movimiento se modifica si las partículas chocan entre sí o con las paredes del recipiente El volumen de las partículas se considera despreciable comparado con el volumen del gas Entre laspartículas no existen fuerzas atractivas ni repulsivas La Ec media de las partículas es proporcional a la temperatura absoluta del gas

Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante. Fue descubierta por Robert Boyle (16271691) en 1662. La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen delrecipiente, cuando la temperatura es constante.

El volumen es inversamente proporcional a la presión:
•Si la presión aumenta, el volumen disminuye. •Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor. La expresión matemática de esta ley es:

Obien,

4.0 L de un gas están a 600.0 mmHg de presión. ¿Cuál será su nuevo volumen si aumentamos la presión hasta 800.0 mmHg? Solución: Sustituimos los valores en la ecuación P1V1 = P2V2. (600.0 mmHg) (4.0 L) =(800.0 mmHg) (V2) Si despejas V2 obtendrás un valor para el nuevo volumen de 3L.

En 1787, Jack Charles (1746-1823) estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperaturade una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía. El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas: •Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta. •Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

Lo que Charles descubrió es que si la...