TERMOQUIMICA 5

Principios de Termoquímica
Gases

Introducción
Una ecuación de estado es la relación que existe entre dos o
más propiedades termodinámica. En sistemas de un
componente y de una fase, la ecuación de estado incluirá tres
propiedades (presión, volumen y temperatura) dos de las
cuales pueden ser consideradas como independientes. Debido
a la incompleta comprensión de las interaccionesintermoleculares, especialmente en los estados líquido y
sólido, han sido utilizados métodos empíricos para desarrollar
muchas de las ecuaciones de estado de uso general. Dado
que la presión, temperatura y volumen pueden ser medidos
directamente, los datos necesarios para evaluar las constantes
en tales ecuaciones pueden ser obtenidos experimentalmente.

La elección de la ecuación a usar en una aplicación dadadepende principalmente de la exactitud deseada y de la
capacidad del usuario. Como los coeficientes de casi
todas las ecuaciones de estado deben ser evaluados
ajustando o adaptando las ecuaciones a diversos datos
experimentales de presión, volumen y temperatura, estas
ecuaciones nunca pueden representar exactamente los
datos experimentales; más aun, muchas veces estas
ecuaciones no representan losdatos, limitando la
exactitud. Esto es particularmente cierto cuando las
ecuaciones más sencillas son aplicadas en la vecindad
del punto crítico.

La elección de la ecuación a usar en una aplicación dada
depende principalmente de la exactitud deseada y de la
capacidad del usuario. Como los coeficientes de casi
todas las ecuaciones de estado deben ser evaluados
ajustando o adaptando lasecuaciones a diversos datos
experimentales de presión, volumen y temperatura, estas
ecuaciones nunca pueden representar exactamente los
datos experimentales; más aun, muchas veces estas
ecuaciones no representan los datos, limitando la
exactitud. Esto es particularmente cierto cuando las
ecuaciones más sencillas son aplicadas en la vecindad
del punto crítico.

Densidad de los gases
Buscar una densidad ovolumen específico a temperatura y
presión determinadas y usarlos para temperaturas y
presiones diferentes, funciona para sólidos y líquidos, pero
de ninguna manera para los gases.

GASES IDEALES

GASES
GASES REALES

Gases ideales
• Las partículas del gas se mueven de forma continua,
rápida y al azar en línea recta y en todas direcciones.
• Las partículas de gas son extremadamente pequeñas y
lasdistancias entre ellas son grandes.
• Las fuerzas gravitatorias y las fuerzas de atracción entre
partículas de gas resultan insignificantes.
• Cuando las partículas chocan unas con otras o con las
paredes del recipiente, no se pierde energía; todas las
colisiones son perfectamente elásticas.
• La energía cinética media es la misma en todos los
gases
a
una
misma
temperatura,
y
varíaproporcionalmente con la temperatura en kelvin.

Gases ideales
La ecuación de estado relaciona la cantidad molar (n) y el
volumen de un gas con la temperatura y la presión.
La ecuación de estado de los gases ideales:
PV=nRT
También se puede escribir como:

PV  nRT

PV  RT

V V

n

Volumen molar específico

Constante universal de los gases

Ecuación de estado
Cuando la ecuación PV=nRT describe bien elcomportamiento de un
gas, se dice que se comporta como Gas Ideal.
Por lo tanto, podemos decir “1 mol de un gas ideal a 0oC y 1 atm
ocupa un volumen de 22.415 lt” sin importar el tipo de gas.
Para suponer que un gas tiene comportamiento ideal:

X IDEAL  X VERDADERA

x100
X VERDADERA
  1%

X  PABS . , TABS , n,Vol.

Si se cumple, entonces el gas tiene
comportamiento ideal.

Mezcla de gasesideales
Si tenemos una mezcla de gases (A, B y C) a un V, T y PTOT., habrá una
Pa (presión parcial de A) y VA (volumen del componente puro).
Para la mezcla PV=nRT

PAV n A RT

PV
nRT

Para el gas A PAV=nART

pA nA

P
n

yA 

PA
P

PA  Py A

PA  Py A

Ley de Dalton (de las presiones parciales)

V A  Vy A

Fracción volumétrica

T y P deben ser absolutas

P  PA  PB  PC
Presión parcial...