Los Gases

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE PUERTO RICO
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
QUÍMICA 105 – GASES
I.

Características de los gases
Los gases se caracterizan por que no tienen forma ni volumen definido, además de que se
pueden comprimir (al aplicar presión el volumen de los gases disminuye).

II.

Presión
La presión es la fuerza ejercida por las moléculas gaseosas por unidad de área desuperficie.
Se puede medir:
a)
b)

manómetro – mide la presión de un gas en un envase
barómetro - mide la presión atmosférica (fuerza ejercida por los gases de la
atmósfera sobre la superficie terrestre)

Unidades:
a)
b)
c)

Pascal (Pa) – unidad del sistema internacional de medidas
Atmósfera (atm) – presión normal ejercida por la atmósfera terrestre suficiente
para soportar una columnade Hg de 760 mm de altura
MmHg (torr) – es la presión ejercida por una columna de Hg de 1 mm de alto a
0.0°C.

Las tres unidades se relacionan: 1 atm = 760 mmHg = 1.01325 x 105 Pa
Ejemplo: ¿Cuál es la presión en atmósfera y en Pascales para 295 mmHg?
En atmósferas:
295 mmHg

1 atm
760 mmHg

295 mmHg

1.01325 x 10 5 Pa
760 mmHg

0.388 atm

En Pascales:
3.93 x 10 4 Pa

II.Leyes empíricas de los gases
Presentan la relación entre temperatura, presión, volumen y cantidad de sustancia para los
gases. Estas son:
a)

Ley de Boyle
Establece que el volumen de una cantidad determinada de un gas es inversamente
1 / p ). Esta ley
proporcional a la presión a temperatura constante ( V k (1 / p) (V
explica el fenómeno de compresibilidad

b)

Ley de CharlesEstablece que el volumen ocupado por cualquier muestra de gas a presión constante es
directamente proporcional a la temperatura absoluta (kelvins). ( V kT ) (V T )

c)

Ley de Avogadro

Volúmenes iguales de cualesquiera dos gases a la misma temperatura y presión
contienen el mismo número de moléculas. El volumen de 1.0 mol de gas se conoce
como volumen molar ( Vm ) y a condiciones estándar ( STP: T 273 K , P 1.0 atm ) el
volumen molar = 22.4 L/mol.

d)

Ley del gas ideal

Relaciona la presión, el volumen, la temperatura y los moles para gases. Esta ley
predice que todos los gases se comportan igual. Un gas ideal es aquel en el que el
volumen de las moléculas y las fuerzas de atracción entre las moléculas son tan
pequeñas que no tienen un efecto directo en el comportamiento delos gases.

III.

Ley del gas ideal

Esta ley tiene la expresión: PV

nRT

Donde : P = presión (atm), T = temperatura (K), n = moles,
R = constante molar de los gases (0.08206 atm L/K mol)

*Dados cualesquiera de tres de los parámetros y conocido el valor de R, podemos calcular el cuarto
parámetro.

Ejemplo 1: ¿Cuál es la presión en un tanque de 50.0 L que contiene 30.3 g de O2 a23°C?
Pide P

p

nRT
V

n

moles O2

30.3 g O2 (

R 0.08206 atm L / K mol
T Temperatura en kelvins
V 50.0 L

1 mol O2
)
32.0 g O2
23

(0.946 moles)(0.08206
P

273

0.946 moles O2

296 K

atmL
) (296 K )
kmol

(50.0 L)

0.460 atm

Ejemplo 2: ¿Cuál es el volumen de una muestra de un gas que contiene 50.0 g H2 a 25°C y una
presión de 745 mmHg?

atm L
) (298K )
K mol
619 L
0.980 atm
1 mol H 2
50.0 g H 2 (
) 24.8 moles H 2
2.016 g H 2

(24.8 moles)(0.08206

V

nRT
P

n

moles H 2

R
T

0.08206 atm L / K mol
25 273 298 K
1 atm
P 745 mmHg (
)
760 mmHg

0.980 atm

Resuelve:

1)

Determina los gramos de H2 que hay en un tanque de 30.0 L a 20°C cuando la presión
es 7.82 atm.
Respuesta: 19.7g H2

2)

En un envasede 2.00 L hay 1.09 g de CH4 a 20°C. ¿Cuál es la presión del envase?
Respuesta: 0.054 atm

IV.

Mezcla de gases: ley de las presiones parciales de Dalton

La presión ejercida por un gas particular en una mezcla de gases se conoce como presión
parcial del gas.
La ley de las presiones parciales de Dalton establece que la suma de las presiones parciales de
todos los gases diferentes en la...