Mezcla De Gases

La ecuación que representa la ley de los gases ideales o perfectos, al estar basada en las leyes individuales de los gases, siempre y cuando tengan un comportamiento ideal, resume la relación entre la masa de un gas y las variables P, V y T. En una mezcla de gases, la presión total ejercida por los mismos es la suma de las presiones que cada gas ejercería si estuviese solo en las mismascondiciones.
Ley de los gases ideales
El estado de un gas queda determinado al relacionar cuatro magnitudes: volumen (V), temperatura (T), presión (P) y cantidad de gas expresada en moles (n). Las leyes que establecen estas relaciones son:
Ley de Boyle:

Ley de Charles:
V = constante × T (a P y n determinadas)
Ley de Avogadro:
V = constante × n (a P y T determinadas)
Combinando esas proporcionalidades seobtiene la relación:

Representando la constante por el símbolo R, obtenemos la ley de los gases ideales o perfectos:
PV = nRT
La constante R, denominada constante de los gases ideales o constante universal de los gases, tiene el mismo valor para todos los gases y puede calcularse a partir del volumen molar y de las denominadas condiciones normales de un gas (0 ºC y 1 atm).
El volumen molar decualquier gas con comportamiento ideal se ha establecido experimentalmente en 22,4 litros. Por tanto:

La ecuación de los gases ideales o perfectos permite en todo momento relacionar volúmenes de gases, sea cual sea la presión y la temperatura de los mismos.
Mezclas de gases: ley de Dalton
En una mezcla de gases que no reaccionan entre sí, cada molécula se mueve independientemente, de una formaanáloga a como si estuviera totalmente aislada.
En esa mezcla, cada gas se distribuye uniformemente por todo el espacio disponible, como si ningún otro gas estuviese presente. Las moléculas ejercen la misma presión sobre las paredes del recipiente que lo contiene que la que ejercerían si no hubiera ningún otro gas presente.
En 1803, Dalton (1766-1844) enunció la ley de las presiones parciales: «en unamezcla de gases, la presión total ejercida por los mismos es la suma de las presiones que cada gas ejercería si estuviese solo en las mismas condiciones».
Si varios gases, A, B y C, se colocan en un mismo recipiente, acaban formando una mezcla homogénea. La presión que cada gas ejerce individualmente en una mezcla se denomina presión parcial.
La ley de Dalton de las presiones parciales se expresa:Ptotal = PA + PB + PC + ¿
Tanto la mezcla de los gases como cada componente individual cumplen la ecuación de los gases ideales o perfectos:
Ptotal × V = (nA + nB + nC+ ¿) RT
Relaciones entre masa, densidad y masa molecular o molar de un gas
Volúmenes iguales de gases contienen el mismo número de moléculas en las mismas condiciones de presión y temperatura. Manteniendo constantes estascondiciones, las masas de idénticos volúmenes de gases deben ser proporcionales a las masas de las moléculas que los forman. Se cumple:

Conocidas la presión, el volumen y la temperatura a que se encuentra un gas, puede deducirse la masa molecular, la densidad del gas o la masa de una muestra:

Sustituyendo en la ecuación de los gases ideales:

De igual forma, puede conocerse la densidad de un gas:

En estetema vamos a estudiar el modo en que un sistema alcanza el equilibrio material, pero centrándonos en las causas por las que cambia la composición química del sistema hasta alcanzar el equilibrio químico. Estudiaremos desde un punto de vista termodinámico las reacciones químicas, que son procesos irreversibles, aunque nos centraremos en el análisis del sistema una vez alcanzado el equilibrio, y encómo podemos modificar las condiciones de trabajo con el fin de obtener mayor o menor cantidad de productos.
En un sistema en el que puede cambiar la composición, las condiciones de espontaneidad y equilibrio vienen dadas por las ecuaciones de Gibbs. Y en el caso más sencillo, que es suponer un sistema cerrado y de una sola fase, en el que sólo sea posible realizar un trabajo P-V, y que se...