ciencia

GL42A, MReich

Gases Ideales y Reales
1. Introducción
Gases primordiales de nebulosa solar (H, He)

Acreción de material en rotación: formación de la Tierra
(teoría de planetesimales)

Atmósfera original primitiva: H, He  se escapan posteriormente al espacio
Enfriamiento de la Tierra: comienzo de la actividad tectónica
Volcanismo primitivo: desvolatilización inicial del planetaOrigen y evolución de la atmósfera terrestre (75% N2 y 25% O2):
Conjunto de procesos físicos, químicos y biogeoquímicos que dieron
origen a la actual atmósfera terrestre, apta para la vida

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2. Tipos de gases de importancia geológica
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H2O, H2, O2
N2, NH3 (gases nitrogenados)
CO2, CH4, CO (gases carbónicos)
SO2, H2S, S2 (gases sulfurados)
HCl, HF, F2 (gaseshalogenados)
He, Ne, Ar, Xe, Rd, Kr (gases inertes o nobles)

3. Aplicaciones de interés de los gases (o “volátiles”)
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Geología Planetaria

¿Cuáles son los gases presentes en las atmósferas planetarias?
¿Cómo se comportan?
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Tectónica

¿Qué se volátiles se liberan al subductarse una placa oceánica en un margen
continental activo?
¿Qué rol juegan los gases o volátiles en ladinámica de placas?
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Petrología Ígnea y Metalogénesis

¿Cuales son los gases disueltos en los magmas y cuál es su solubilidad?
¿Cómo influyen en procesos de formación de yacimientos?
¿Cuál es el rol de los gases en las erupciones volcánicas?
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Petrología Metamórfica y de los Combustibles Fósiles

¿Cómo se comportan los gases durante el metamorfismo?
¿Cómo influyen los gases en lasreacciones metamórficas?
¿Qué rol juegan los gases en procesos de formación de petróleo y carbón?
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Hidrogeología y Geología Aplicada

¿Qué importancia tienen los gases disueltos en aguas subterráneas y superficiales?
¿Qué gases en vertederos de basura son tóxicos?
¿Cómo se contamina el ambiente y las aguas subterráneas por efecto de los gases?

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3. Gases ideales
Losprimeros estudios fisicoquímicos realizados a partir del siglo 17
involucraron el estudio de los gases, debido a que éstos responden en forma más
dramática a cambios en el ambiente que los líquidos y los sólidos. La mayoría de
estos primeros estudios estuvieron focalizados en las variaciones de presión,
temperaturas y volumen de una determinada porción de gas (relaciones p-V-T). La
más simple es laLey de Boyle-Mariotte:
PV = cte
Análogamente, Gay-Lussac reportó la relación inversa entre el volumen y la
temperatura:
V/T = cte
y la Ley Combinada es:
PV/T = cte
Necesitamos solamente determinar el valor de la constante de la ley anterior. Esto
pude ser realizado midiendo el producto PV de “n” moles de un gas a muy baja
presión y a una temperatura fija:
lim PV/n = θ
P→0

donde θ =RT, y R es la “constante de los gases ideales” igual a 8.31441 [J/K/mol].
Ahora podemos enunciar la ecuación de estado para un gas ideal, también conocida
como Ley de los Gases Ideales:
PV = nRT

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Y expresada “molarmente”, donde V-raya es el volumen molar:
PV = RT

Gas Ideal

Modelo o teoría de gases que considera:
El volumen de las moléculas es despreciable frente alvolumen total
Las interacciones entre moléculas de gas son despreciables
Importante: los gases reales pueden considerarse como ideales a bajas presiones y
altas temperaturas
De esta simple ley se deducen las isotermas de un gas ideal:
P [atm]

Tn
T3
T2
T1
V [lt]
Ley de Dalton o de las Presiones Parciales:
“la presión de una mezcla (o solución) de gas es igual a la suma de las presionesparciales de los gases que la componen”.
PT = P1 + P2 + P3 + … + Pn = Σ(Pi)

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Presión parcial es la presión que ejercería un gas si estuviese solo ocupando todo
el volumen de la mezcla a la misma temperatura:
Pi = Xi PT

3. Gases Reales
El modelo de “gas ideal” permite definir un marco de referencia para estudiar
el comportamiento de los gases. En algunas ocasiones,...