Quimica

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QUIMICA










Química - Materia

ESTADOS DE AGREGACION


· Estado Gaseoso.

Los gases difieren fundamentalmente de los líquidos y de los sólidos en que el
volumen depende de su T ° y de la P aplicada.
A bajas P y altas T °, se cumplen aproximadamente las leyes de Boyle, Gay Lussac y Avogadro, tal como se expresan en la ecuación de estado de los gases (Gas Ideal):

P.V= n.R.T

Pero a medida que aumenta la P o disminuye la T °, aparecen desviaciones manifiestas del comportamiento ideal. Esto se ve cuando el Factor de Compresibilidad (Z) se desvía de la unidad, sabiendo que dicho desvío se debe al comportamiento más real de un gas. Dicho Z se calcula como:
P.V/R.T = 1 (para un mol del gas).
NOTA: Las Fuerzas de atracción Intermoleculares hacen que el Z <1, mientras que el efecto basado en el volumen de las moléculas hace que el Z > 1.
La ley de Boyle debe invalidarse a presiones muy elevadas, pues para tales presiones pronostica volúmenes de gases infinitesimalmente pequeños, que realmente no podrían existir pues el menor volumen que presentan es el de las moléculas del mismo gas.
Por otra parte, las Fuerzas Intermoleculares, pues éstasreducen a las fuerzas de colisión, con lo que la p ejercida en las paredes de los recipientes por el gas real, es menor.

- Ecuación de un Gas Real:

Una de las más difundidas es la ecuación de Van der Waals, que introduce unas correcciones a la ecuación de los gases:
Corrección de P → P real = P + n ².a/V ²
Corrección de V → V real = V - n.b
Donde a y b depende de cada gas.
Hay que decirque la corrección de P se debe a las fuerzas intermoleculares y la de volumen a los volúmenes moleculares, por lo tanto la ecuación de un gas Real quedará como:

(P + n ².a).(V - n.b)/V ² = n.R.T

A esta ecuación se la llama Ecuación de Van der Waals.

- Difusión y Efusión. Ley de Graham:

- Difusión = es el proceso de expansión a través del espacio por parte del gas.
- Efusión= es elproceso de pasaje a través de poros pequeños por parte del gas.
- Ley de Graham (aplicable a la Efusión de gases) =
"El tiempo que tarda un volumen de un gas para pasar a través de un orificio, es inversamente proporcional a su velocidad de efusión", o sea que matemáticamente será:
t2/t1 = M2/M1 = δ 2/ δ 1
de donde se puede definir a la velocidad de Efusión como: v = V/t

Licuefacción deGases:

[pic]
En A tenemos un gas a elevada T y V, y baja P. Si disminuimos el V a T = constante, el gas se compacta según la Ley de Boyle (P*V = constante) y observamos como aumenta la presión hasta B.
A dicha presión (B), al disminuir el V vemos que la P no varía, esto se debe a que comienzan a ejercerse fuerzas de atracción entre las moléculas. Esta presión se mantiene constante. HastaC donde todo el gas se convierte en liq. y la pendiente de la curva CD evidencia la incompresibilidad de los mismos.
La porción de curva AB denota la existencia de gas solamente; la CD,líquido; en cambio en la porción BC coexisten en equilibrio, gas y líquido,en donde la proporción de líquido a gas aumenta cuando diminuye el volumen (de B a C).
Si se repite la experiencia a mayores T °, vemosque la curva es análoga a la anterior, excepto que la porción horizontal, sobre la cual se efectúa la Licuefacción,es más corta. La misma se reduce a un punto (E), el cual es el límite por encima de la cual no se puede licuar un gas, es decir, que no existe el líquido por encima de esa Tc (Temperatura crítica),Pc (Presión Crítica) y Vc (Volumen Crítico), cualquiera sea la presión aplicada. Lacurva que pasa por el punto E se denomina Isotérma Crítica.
Generalmente se utiliza el término vapor para definir a una sustancia gaseosa cuando su temperatura está por debajo del valor crítico, por lo tanto un vapor puede ser licuado por efecto de la presión.

- Presión de Vapor:

[pic]
Es la presión a la cual vapor y líquido coexisten en equilibrio (dentro del tramo BC de la curva de...
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