Licenciatura

Fisicoquímica (BC106) - Prof. Héctor J. Contreras Q.

2.1 Gases ideales

2.1 Gases ideales

2.1.1 Ley de Boyle

2.1.1 Ley de Boyle

• En Inglaterra Robert Boyle estudió las

investigaciones que se habían hecho
sobre los gases, incluidos los
experimentos sobre el vacío de Von
Guericke, y el ensayo de Pascal sobre la
presión atmosférica en la montaña.

• En 1660 Boyle se puso atrabajar en su
laboratorio, el mejor equipado de su
tiempo, y efectuó un experimento
memorable.

• Fue la primera vez que se efectuaron una
serie de experimentos en los que una
variable se modificaba sistemáticamente
para determinar el efecto sobre otra
variable.

“Materia”, R.E. Lapp, Colección Cienrífica de Life en español, México (1968)

• Boyle marcó a escala los dos brazos de
untubo de vidrio en forma de J y selló
el extremo más corto.

• Añadió luego mercurio por el brazo más
largo, encerrando aire en el otro, hasta
que el mercurio en ambos lados del
tubo se encontró al mismo nivel.

• Boyle razonó que el aire encerrado

ejercía entonces una presión igual a la
del aire del exterior.

“Chemistry, The Central Science”, T.L. Brown, H.E. LeMay, B.E. Bursten,C.J. Murphy, Pearson Education, Inc., U.S.A. (2009)

2.1 Gases ideales

2.1 Gases ideales

2.1.1 Ley de Boyle

2.1.1 Ley de Boyle

• Continuó añadiendo mercurio por el

extremo abierto del tubo hasta que el
volumen del aire encerrado se redujo a
la mitad.

Interpretación molecular de la ley de Boyle
cámara de vacío
(presión absoluta)

• Para conseguirlo tuvo que añadir 760
mm demercurio.

• Boyle sabía por el experimento de

Torricelli que 760 mm de mercurio
equivalían al peso o presión de la
atmósfera.

• Así pues, había doblado la presión para
reducir a la mitad el volumen del aire
encerrado.

“Chemistry, The Central Science”, T.L. Brown, H.E. LeMay, B.E. Bursten, C.J. Murphy, Pearson Education, Inc., U.S.A. (2009)

“General Chemistry”, K.W. Whitten, 7thEd., Brooks Cole, U.S.A. (2003)

Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias / Universidad de Guadalajara (México)

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Fisicoquímica (BC106) - Prof. Héctor J. Contreras Q.

2.1 Gases ideales

2.1 Gases ideales

2.1.1 Ley de Boyle

2.1.1 Ley de Boyle

• La ley de Boyle, que resume estas observaciones, dice que
• El volumen de una cantidad fija de gas mantenida atemperatura constante es
inversamente proporcional a la presión.

• El volumen de una cantidad fija de gas mantenida a temperatura constante
es inversamente proporcional a la presión.

• La ley de Boyle se puede expresar en términos matemáticos así:

• Cuando dos mediciones son inversamente proporcionales, una disminuye

V∝

1
P

Proporcionalidad
(relación entre magnitudes medibles)V =k

1
P

Igualdad (ecuación)

cuando la otra aumenta.

• Recordemos que las cuatro magnitudes físicas básicas que usaremos para
especificar el estado de equilibrio de un sistema constituido por una sola
sustancia pura son n, V, P y T.

F ( n,V , P , T ) = 0

̶

¿Qué propiedades se mantienen fijas cuando se enuncia la ley de Boyle?

• Por lo tanto, si se fija el volumenpuede encontrarse la presión, o a la inversa.
“Chemistry, The Central Science”, T.L. Brown, H.E. LeMay, B.E. Bursten, C.J. Murphy, Pearson Education, Inc., U.S.A. (2009)

PV = constante

El valor de la constante depende de la
temperatura (T) y de la cantidad de gas (n).

“Fisicoquímica básica”, W.J. Moore, Prentice-Hall Hispanoamericana, S.A., México (1986)

2.1 Gases ideales

2.1 Gasesideales

2.1.1 Ley de Boyle

2.1.1 Ley de Boyle

• El término PV en la expresión de la ley de Boyle representa dos cosas:
•
•

1. Al ser igual a una constante,

matemáticamente, representa
una hipérbola.

Si P → 0, V → ∞
Si P → ∞, V → 0

•

Esto implica que un gas ideal no puede
ser licuado.

•

Las curvas del cuadrante III no
tienen significado físico.

En el gas...