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QUÍMICA GENERAL

PROBLEMAS RESUELTOS

Dr. D. Pedro A. Cordero Guerrero

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA
MATERIA: LOS GASES

2010

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA: LOS GASES
CONCEPTOS TEÓRICOS BÁSICOS
GAS y VAPOR: Se le llama GAS a cualquier sustancia que en las condiciones ambientales se encuentra en estado
gaseoso, mientras que se le llama VAPOR al estado gaseoso de cualquiersustancia que en las condiciones
ambientales se encuentra en estado sólido o líquido.
CONDICIONES NORMALES: Son unas condiciones de referencia en las que P = 1 atm y T = 0ºC = 273ºK
HIPÓTESIS DE AVOGADRO: Volúmenes iguales de gases diferentes en las mismas condiciones de presión y
temperatura contienen el mismo número de moléculas.
VOLUMEN MOLAR NORMAL: Un mol de cualquier gas en condicionesnormales ocupa 22,4 litros
LEY DE BOYLE-MARIOTTE: Para una misma cantidad de gas a Temperatura constante, el
producto de la presión que ejerce por el volumen que ocupa es constante

P.V = P’.V’

LEYES DE CHARLES Y GAY LUSSAC:
1- Cuando se mantiene constante la presión, la relación entre el volumen ocupado por una
cierta cantidad de gas y la temperatura a la que se encuentra, permanececonstante.
2- La relación entre la presión ejercida por una determinada cantidad de gas y la temperatura
a la que se encuentre, es constante, si no hay variación de volumen
ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES IDEALES:

ECUACIÓN DE CLAPEYRON:

P. V P'. V'
=
T
T'

P. V = n.R. T ⇒ P. V =

P P'
=
T T'

V V'
=
T T'

gramos
.R. T , donde R es la constante de
Pm

los gases: R = 0,082atm.L/mol.ºK = 8,31 Julios/mol.ºK = 1,98 cal/mol.ºK
GAS IDEAL: Es aquel que cumple las leyes de los gases ideales (El volumen de sus partículas es nulo y no
existen fuerzas atractivas entre ellas).
ECUACIÓN DE VAN DER WAALS PARA LOS GASES REALES:

donde

a
V2

⎛
a.n 2 ⎞
⎜ P + 2 ⎟ . ( V − n.b) = n.R. T
V⎠
⎝

(presión interna) y b (covolumen) son dos constantes experimentales propias de cadagas

PRESIÓN PARCIAL: Es la presión que ejercería un gas, componente de una mezcla, si ocupara él solo el
volumen total.
LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES: La presión total de una mezcla de gases es igual a la
suma de las presiones parciales de todos sus componentes: P TOTAL = P A + P B + P C .
Consecuencia:

La presión parcial de un gas componente de una mezcla es igual alproducto de su fracción
molar por la presión total de la mezcla: P A = P TOTAL . X A

TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES: Velocidades moleculares

- Velocidad lineal media o velocidad media:

u LM =

8.R. T
π .Pm

- Velocidad cuadrática media:

- Velocidad más probable:

- Energía cinética media:

u CM =

uP =

EC =

u2 =

2.R. T
Pm

3
.R. T
2

3.R. T
Pm

⎫
⎪
⎪
⎪
⎪
⎬⎪
⎪
⎪
⎪
⎭

- Relación entre ellas:

u LM
8

=

u CM
3

=

uP
2

π

Depende únicamente de la temperatura absoluta, y es
independiente de la Presión, del volumen y del tipo de gas.

DIFUSIÓN de los gases: Es la mezcla de las partículas (moléculas, átomos o iones) de dos cuerpos que se
encuentran en contacto hasta alcanzar una distribución uniforme. Es muy pequeña en lossólidos, algo mayor
en los líquidos y grande en los gases debido a la movilidad de sus moléculas.
EFUSIÓN de un gas: Es el escape de un fluido a través de un hueco diminuto
LEY DE LA DIFUSIÓN DE GRAHAM: Es la que rige tanto la difusión como la
efusión de los gases. Se enuncia como: “La velocidad de difusión (o efusión) de
los gases son inversamente proporcionales a la raíz cuadrada de susdensidades o de sus pesos moleculares.

u1
Pm 2
=
=
u2
Pm1

d2
d1

AGRUPACIÓN DE LOS PROBLEMAS RESUELTOS: (Algunos de ellos se podrían incluir en varios grupos)
Los no señalados con asteriscos, son de baja dificultad: aplicación directa de las fórmulas y/o conceptos.
Aquellos señalados con un asterisco, son de dificultad media, ya sea por los conceptos necesarios para
resolverlos o...