Comportamiento de gases

Ley de Boyle–Mariotte
La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle, como se la conoce a veces) es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante y dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión
V = k/P ó bien V•P = k, siendo k constante.
Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye,mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta. El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:
Cuando se somete un gas a una presión de 4 atmósferas el volumen del gas disminuye. Por lo tanto, A mayor presiónmenor volumen:


Se observa que cuando se disminuye la presión a 1 atmósfera, el volumen aumenta, debido a que los gases son compresibles. Por lo tanto A menor presión Mayor volumen:


Ley de Charles y Gay-Lussac
Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidaddirecta. En esta ley, Charles dice que a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que "temperatura" significa movimiento de las partículas. Así que, a mayor movimiento de las partículas (temperatura), mayor volumen del gas.
V = k T ó bien V/T = k, donde V es el volumen, T la temperaturaabsoluta (kelvin) y k una constante.
El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la presión, deberá cumplirse la relación:

V1/T1 = V2/T2 o bien V1•T2 = V2•T1



Ley de Avogadro
La ley de Avogadro dice que:
"Volúmenes iguales de distintas sustanciasgaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas"
También el enunciado inverso es cierto: "Un determinado número de moléculas de dos gases diferentes ocupan el mismo volumen en idénticas condiciones de presión y temperatura".
Esta ley suele enunciarse actualmente también como: "La masa atómica o átomo-gramo de diferentes elementoscontienen el mismo número de átomos".
El valor de este número, llamado número de Avogadro es aproximadamente 6,022212 × 1023 y es también el número de moléculas que contiene una molécula gramo o mol.
Para explicar esta ley, Avogadro señaló que las moléculas de la mayoría de los gases elementales más habituales eran diatómicas (hidrógeno, cloro, oxígeno, nitrógeno, etc), es decir, que mediantereacciones químicas se pueden separar en dos átomos.
LEY COMBINADA DE LOS GASES:
Gracias a las leyes de Boyle-Mariotte y de Charles y Gay-Lussac, conocemos las relaciones que hay entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas, pero siempre que una de las tres permanezca constante. Intentaremos determinar que ocurre cuando cambiamos las tres propiedades, presión, volumen y temperatura,simultáneamente.

¿Qué ocurre al cambiar a la vez las tres variables


Digamos que las condiciones iniciales del gas son P0, V0 y T0, y las finales P1, V1 y T1. Podemos suponer que en un principio cambiamos sólo el volumen y la presión, dejando constante la temperatura. El gas, pasaría de las condiciones iniciales P0, V0 y T0 a las finales P1, V' y T0. Ahora cambiaríamos únicamente el volumen yla temperatura, de forma que el gas pasaría de estar P1, V' y T0 a P1, V1 y T1.
En el primer cambio, como no cambia la temperatura, se cumple la ley de Boyle-Mariotte, es decir, el producto de la presión y el volumen es constante: P0 x V0 = P1 x V'. En el segundo caso se cumple la ley de Charles y Gay-Lussac, el cociente entre volumen y temperatura es constante: V'/T0 = V1/T1. Como en las...