Quimica - gas

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GAS
Se denomina gas al estado de agregación de la materia en el que las sustancias no tienen forma ni volumen propio, adoptando el de los recipientes que las contienen. Las moléculas que constituyen un gas casi no son atraídas unas por otras, por lo que se mueven en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras, explicando así las propiedades:

▪ Las moléculas de un gas seencuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Las fuerzas gravitatorias y de atracción entre las moléculas son despreciables, en comparación con la velocidad a que se mueven las moléculas.
▪ Los gases ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene.
▪ Los gases no tienen forma definida, adoptando la de losrecipientes que las contiene.
▪ Pueden comprimirse fácilmente, debido a que existen enormes espacios vacíos entre unas moléculas y otras.
Existen diversas leyes que relacionan la presión, el volumen y la temperatura de un gas, según sea un gas real o un gas ideal.


Ley de Boyle-Mariotte

Para una cierta cantidad de gas a temperatura constante, su presión es inversamente proporcional al volumenque ocupa.

Matemáticamente sería:

[pic]

Ley de Charles

A una presión dada, el volumen ocupado por una cierta cantidad de un gas es directamente proporcional a su temperatura.

Matemáticamente la expresión sería:




[pic]   o   [pic].







Ley de Gay-Lussac

La presión de una cierta cantidad de gas, que se mantiene a volumen constante, es directamenteproporcional a la temperatura:



[pic]
Es por esto que para poder envasar gas, como gas licuado, primero se ha de enfriarse el volumen de gas deseado, hasta una temperatura característica de cada gas, a fin de poder someterlo a la presión requerida para licuarlo sin que se sobrecaliente, y, eventualmente, explote.




Ley de los gases ideales

Las tres leyes mencionadas puedencombinarse matemáticamente en la llamada ley general de los gases. Su expresión matemática es:

[pic]
siendo P la presión, V el volumen, n el número de moles, R la constante universal de los gases ideales y T la temperatura en Kelvin.

El valor de R depende de las unidades que se estén utilizando:

▪ R = 0,082 atm·l·K−1·mol−1 si se trabaja conatmósferas y litros
▪ R = 8,31451 J·K−1·mol−1 si se trabaja en Sistema Internacional de Unidades
▪ R = 1,987 cal·K−1·mol−1
▪ R = 8,31451 10−10 erg ·K−1·mol−1
▪ R = 8,317x10−3 (m3)(Kpa)/(mol)(K) si se trabaja con metros cúbicos y kilo pascales
De esta ley se deduce que un mol de gas ideal ocupa siempre un volumen igual a22,4 litros a 0 °C y 1 atmósfera. También se le llama la ecuación de estado de los gases, ya que sólo depende del estado actual en que se encuentre el gas.

[pic]

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Termoquímica
La Termoquímica (del gr. thermos, calor y química) consiste en el estudio de las transformaciones que sufre la energía calorífica en las reacciones químicas, surgiendo como una aplicación de la termodinámica a laquímica.

Frecuentemente podemos considerar que las reacciones químicas se producen a presión constante (atmosfera abierta, es decir, P=1 atm), o bien a volumen constante (el del receptáculo donde se estén realizando).

El calor de reacción: es el cambio de energía que se presenta del rompimiento o formación de enlaces químicos. El calor de reacción se expresa generalmente en términosde calorías o kilocalorías (Kcal). Actualmente también se utiliza el joule (J) como medida de energía cuando se habla de cambios químicos.
El calor de reacción puede recibir diferentes nombres según el tipo de cambio que se produce en la reacción. Puede nombrarse entonces como: calor de formación, calor de combustión, calor de neutralización, etc.

[pic]


Calor de formación

Calor absorbido o...
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