BROWN Quim11ed Cap10

Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay,
Jr. y Bruce E. Bursten

QUÍMICA
LA CIENCIA CENTRAL
11a edición
John D. Bookstaver
St. Charles Community College, Cottleville, MO

Gases

10

Gases

Características de los gases
• A diferencia de los líquidos y sólidos,
los gases:
– se expanden para llenar sus
contenedores;
– son altamente compresibles;
– tienen densidades extremadamente bajas.

© 2009Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Presión

Gases

• La presión es la
cantidad de fuerza
aplicada a un área.

F
P=
A
• La presión
atmosférica es el
peso del aire por
unidad de área.
© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Unidades de la presión
• Pascales
– 1 Pa = 1 N/m2

• Bar
– 1 bar = 105 Pa = 100 kPa

© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.Gases

Unidades de la presión

• mm Hg o torr
–Estas unidades son,
literalmente, la diferencia
en las alturas medidas en
mm (h) de dos columnas
de mercurio conectadas.

• Atmósfera
–1.00 atm = 760 torr
© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Manómetro
Este dispositivo se utiliza
para medir la diferencia
de presión entre la
presión atmosférica y la
de un gas en unrecipiente.

© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Presión estándar
• La presión atmosférica normal al nivel del
mar se refiere como presión estándar.
• Es igual a
– 1.00 atm

– 760 torr (760 mm Hg)
– 101.325 kPa
© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Ley de Boyle
El volumen de una cantidad fija de gas a
temperatura constante es inversamenteproporcional a la presión.

© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Como P y V son inversamente
proporcionales
La gráfica de V en
función de P resulta en
una curva.

Dado que PV = k

V = k (1/P)
Esto significa que la
gráfica de V en
función de 1/P será
una línea recta.
© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Ley de Charles

Gases

• El volumen de una
cantidadfija de gas a
presión constante es
directamente proporcional
a su temperatura absoluta.

• Es decir

V =k
T

La gráfica de V en función de T será una
línea recta.
© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Ley de Avogadro
• El volumen de un gas a temperatura y
presión constantes es directamente
proporcional al número de moles del gas.
• Matemáticamente significa

© 2009Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

V = kn

Gases

Ecuación del gas ideal
• Hasta ahora hemos visto que:
V  1/P (ley de Boyle)
V  T (ley de Charles)
V  n (ley de Avogadro)

• Al combinarlas, obtenemos:

nT
V
P
© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Ecuación del gas ideal
La constante de
proporcionalidad
se conoce como
R, la constante
de los gases.

© 2009Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Ecuación del gas ideal
La relación:

se convierte en:

nT
V
P
nT
V=R
P
o

PV = nRT
© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Densidades de los gases
Si dividimos ambos lados de la
ecuación del gas ideal entre V y RT,
obtenemos:

n
P
=
V
RT

© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

GasesDensidades de los gases
• Sabemos que:
– moles  masa molecular = masa

n=m
• El multiplicar ambos lados por la masa
molecular () da:

m P
=
V RT
© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Densidades de los gases

Gases

• Masa  volumen = densidad
• Así,

m P
d=
=
V RT

Nota: Sólo necesita conocer la masa
molecular, la presión y la temperatura para
calcular la densidad de un gas.
©2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Masa molecular
La ecuación de la densidad puede
manipularse para permitirnos encontrar
la masa molecular de un gas:

P
d=
RT
Se convierte en:

dRT
= P
© 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados.

Gases

Ley de Dalton de la presiones
parciales
• La presión total de una mezcla de
gases es igual a la suma de las...