Clase 6 Gases

Ecuaciones de estado de los gases
Ley de los gases ideales

Estados de la materia

GAS

LÍQUIDO

SÓLIDO

Estado gaseoso


En estado gaseoso las partículas son independientes
unas de otras, están separadas por enormes distancias
con relación a su tamaño. Tal es así, que en las mismas
condiciones de presión y temperatura, el volumen de un
gas no depende más que del número de partículas (ley deAvogadro) y no del tamaño de éstas, despreciable frente a
sus distancias.



De ahí, la gran compresibilidad y los valores
extremadamente pequeños de las densidades de los gases



Las partículas de un gas se mueven con total libertad y
tienden a separarse, aumentando la distancia entre ellas
hasta ocupar todo el espacio disponible (expansibilidad).



Por esto los gases tienden a ocupar todoel volumen del
recipiente que los contiene.



Las partículas de un gas se encuentran en constante
movimiento en línea recta y cambian de dirección
cuando chocan entre ellas y con las paredes del
recipiente.



Estos choques de las partículas del gas con las paredes
del recipiente que lo contiene son los responsables de la
presión del gas.



Las colisiones son rápidas y elásticas (la energíatotal
del gas permanece constante).

Cl2 gaseoso

Estado gaseoso

HCl y NH3 gaseosos

MEDIDAS EN GASES
Un gas queda definido por cuatro variables:





Cantidad de sustancia
Volumen
Presión
Temperatura






moles
L, m3, …
atm, mm Hg o torr, Pa, bar
ºC, K

Unidades:




1 atm = 760 mm Hg = 760 torr = 1.01325 bar = 101.325 Pa
K = ºC + 273
1L = 1dm3

Ley de Avogadro
El volumen de un gases directamente proporcional a la
cantidad de materia (número de moles), a presión y
temperatura constantes.
A presión y temperatura constantes, volúmenes iguales
de un mismo gas o gases diferentes contienen el mismo
número de moléculas.

Modelo Molecular para la Ley de Avogadro
V = K n (a T y P ctes)

La adición de más partículas provoca un aumento de los choques contra
las paredes, lo queconduce a un aumento de presión, que desplaza el
émbolo hasta que se iguala con la presión externa. El proceso global
supone un aumento del volumen del gas.

Ley de Avogadro
A una temperatura y presión dadas:
Vn

o

V = k1 · n

En condiciones normales:
1 mol de gas = 22.4 L de gas

Ley de Boyle y Mariotte
El volumen de un gas es inversamente
proporcional a la presión que soporta (a
temperatura ycantidad de materia
constantes).

Modelo Molecular para la Ley de Boyle y Mariotte
V = K 1/P (a n y T ctes)

El aumento de presión exterior origina una disminución del volumen, que
supone el aumento de choques de las partículas con las paredes del
recipiente, aumentando así la presión del gas.

Ley de Boyle y Mariotte

Modelo Molecular para la Ley de Charles y Gay-Lussac
V = K T (a n y P ctes)

Alaumentar la temperatura aumenta la velocidad media de las partículas, y
con ello el número de choques con las paredes. Eso provoca un aumento
de la presión interior que desplaza el émbolo hasta que se iguala con la
presión exterior, lo que supone un aumento del volumen del gas.

Ley de Charles y Gay-Lussac (1ª)
El volumen de un gas es directamente proporcional a la
temperatura absoluta (apresión y cantidad de materia
constantes).

Ley de Charles y Gay-Lussac (1ª)

V α T (a n y P ctes)
Transformación isobárica

V=kT

a P = 1 atm y T = 273 K, V = 22.4 litros para cualquier gas.
El volumen se hace cero a 0 K

Ley de Charles y Gay-Lussac (1ª)

Ley de Charles y Gay-Lussac (2ª)

P (atm)

La presión de un gas es
directamente proporcional a la
temperatura absoluta (a volumen y
cantidad demateria constantes).
P a T (a n y V ctes)
Transformación isócora

P=kT
T (K)

Ley de Charles y Gay-Lussac (2ª)

(a) Al aumentar la presión a volumen constante, la temperatura aumenta
(b) Al aumentar la presión a temperatura constante, el volumen disminuye
(c) Al aumentar la temperatura a presión constante, el volumen aumenta
(d) Al aumentar el número de moles a temperatura y presión constantes,...