Tarea

TEMA 2.- ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA
MATERIA. GASES (I).
Tema 2.- Gases
1. Introducción.
2. Leyes de los gases ideales.
Concepto de presión.
Relación entre p y V de un gas. Ley de Boyle.
Relación entre T y V de un gas. Ley de Charles.
Ley de Gay-Lussac y ley de Avogadro.
Ecuación de estado del gas ideal.
Mezclas de gases ideales.

3. Efusión y difusión. Ley de Graham.
4. Teoríacinético molecular.
Concepto de temperatura.
Distribución de velocidades moleculares.
Interpretación de las leyes de los gases.

5. Gases reales.
Punto crítico.
Factor de compresibilidad.
Ecuaciones del Virial.
Ecuación de van der Waals.
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1.- INTRODUCCIÓN

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Tema 2.- Gases

Distancia Interacción
Sólido Cortas
Líquido CortasGrandes
Gas

Muy fuertes
Fuertes
Débiles

Movimiento
Muy restringido
Restringido
Casi libre

1.1.- ¿QUÉ ES UN GAS?
Es el estado de la materia que adopta la forma y el volumen del
recipiente que lo contiene. Desde un punto de vista molecular es
un conjunto de partículas con un movimiento caótico y al azar.

Medición en gases
Variables de estado: V = V (T, p, n)
Volumen
Presión(m3, dm3 L, cm3 ml)
P = Fuerza/Área

Temperatura
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2.- LEYES DE LOS GASES IDEALES.
Tema 2.- Gases

2.1.- CONCEPTO DE PRESIÓN. Presión atmosférica (Barómetro)

P = d·g·h
Donde

d = densidad
g = aceleración de gravedad
h = altura
1 atm = 760 mmHg ⇒
presión atmosférica a nivel del mar

1 Torr = 1 mmHg
S.I.:
Pa = N/m2 1/133.322 Torr
Imagen tomada de:
General Chemistry:Principles and Moderns Applications
R.H. Petrucci

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2.- LEYES DE LOS GASES IDEALES.
Tema 2.- Gases

Presión de un gas. Manómetro

Ejemplo

Imagen tomada de:
General Chemistry: Principles and Moderns Applications
R.H. Petrucci

ρ.g.h = 13600 (kg/m3) . 9,8 (N/kg) . 0,320 (m)= 41317 Pa
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2.- LEYES DE LOS GASES IDEALES.
Tema 2.- Gases

2.2.- RELACIÓN p-V.

P ∝ 1/V

LEY DEBOYLE.

(T y n constantes)

P·V = cte ⇒ P1·V1 = P2·V2 = P3·V3 = · · · ·

Imagen tomada del enlace:
http://www.unizar.es/lfnae/luzon/CDR3/Boyle.jpg

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2.- LEYES DE LOS GASES IDEALES.
Tema 2.- Gases

2.2.- RELACIÓN T-V.
V∝T

ó

LEY DE CHARLES.
V1/T1=V2/T2=cte

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~jpccec/gases/

(P y n constantes)

Imagen tomada del enlace:http://www.unizar.es/lfnae/luzon/CDR3/charles.jpg

V = a(t + 273)
donde V=volumen, t=temperatura en Celsius y
a=pendiente de la recta. T = (273.15 + t) es la Temperatura absoluta (K)

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2.- LEYES DE LOS GASES IDEALES.
Tema 2.- Gases

LEY COMBINADA DE LOS GASES.
Ley de Boyle ⇒ V ∝ 1/P
V ∝ T/P

(n constante)

Ley de Charles ⇒ V ∝ T
P1V1/T1 = P2V2/T2 = cte

2.4.- LEY DE AVOGADRO.
V∝nVolumen molar

(T y P constantes)
⇒

Vm = V/n

En condiciones normales (0ºC y 1 atm) ⇒ v ≈ 22.4 L

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2.- LEYES DE LOS GASES IDEALES.
Tema 2.- Gases

2.5.- ECUACIÓN DE ESTADO DE LOS G.I.

Ley de Boyle ⇒ V ∝ 1/P
Ley de Charles ⇒ V ∝ T
P. de Avogadro ⇒ V ∝ n

V ∝ n·T/P ó V = R·(n·T/P)

donde R = constante de los gases
Ejemplo:
calcular R: a 273.15 K y 1.000 atm, 1.000 mol degas ideal ocupa 22.414 L
R = 8,206·10-2 atm·l·mol-1·K-1 8.315 J·mol-1·K-1 1,987 cal·mol-1·K-1

“La ley de los gases ideales es un ejemplo de una ecuación de estado”

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2.- LEYES DE LOS GASES IDEALES.
Tema 2.- Gases

2.6.- MEZCLAS DE GASES IDEALES.
Presión parcial
Ley de Dalton
“La presión total de una mezcla de gases contenida en un volumen V, es la suma de las
presiones (presiónparcial) que cada gas ejercería si ocupara él sólo todo el volumen”
n

P = P1 + P2 + P3 + ... = ∑ Pi
i =1

Consecuencia

Pi = yi ·P

Gases recogidos en agua
Imagen tomada de:
General Chemistry: Principles and Moderns Applications
R.H. Petrucci

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3.- EFUSIÓN Y DIFUSIÓN.
Tema 2.- Gases

DIFUSIÓN.
Ley de Graham
“La velocidad de difusión de un gas a través
de otro es...