Distribucion de las velocidades moleculares

DISTRIBUCIÓN DE LAS VELOCIDADES MOLECULARES

Este tema se basa en ___________ explicar por qué de un número igual de moléculas de 2 gases diferentes, como el O2 y el H2, ocupan el mismo volumen, para hacerlo, primero debemos entender porque las partículas más pesadas del O2, no colisionan contra las paredes del recipiente con más energía, que las partículas más ligeras del He. La razónimplica el significado de la teoría cinética de los gases, la cual permite investigar el movimiento molecular con mayor detalle.
La ecuación muestra, que si un objeto pesado y uno ligero tienen la misma energía cinética, el objeto pesado debe moverse más lentamente, para un gran número de moléculas, la energía cinética promedio es:
EC = 12mu2
Donde m es la masa molecular y u2 es el promedio de lascuadrados de las velocidades moleculares, la raíz cuadrada de u2 se llama raíz del promedio de las velocidad al cuadrado, o velocidad rms(urms). Una molécula que se mueve a esta velocidad tiene la energía cinética promedio. La velocidad rms es un poco mayor que la velocidad más probable, la siguiente ecuación muestra la velocidad rms que se relaciona la temperatura y la masa molar.
urms=3RTMDonde: R es la constante universal de los gases
T es la temperatura en kelvins
M es la masa molar expresada en Kg/mol
Por todas las explicaciones dadas anteriormente llegamos a la conclusión de que diferentes gases a igual temperatura (T=cte.) tienen la misma energía cinética promedio, por lo tanto, las moléculas con una masa mayor tengan una velocidad menor. En otras palabras, a la mismatemperatura, tomando el ejemplo anterior, las moléculas de O2, se mueven en promedio más lentamente que las moléculas de He, como se muestra en la figura Nº _____
Y cuando la temperatura es variable para un mismo átomo, la velocidad más probable aumenta, conforme aumenta la temperatura es mayor (el pico se desplaza hacia la derecha). Además, a medida que la temperatura aumenta la curva empieza ahacerse más plana, lo que indica que un mayor número de moléculas se están moviendo a mayor velocidad, este ejemplo se observa en el gráfico Nº ______
Raíz de velocidad cuadrática MedIa:
Se definió anteriormente como:
u2= urms=3RTM
Lo que muestra que la raíz de la velocidad cuadrática media de un gas aumenta con la raíz cuadrada de su temperatura, como M aparece en el denominador laconsecuencia es que cuanto más pesado sea un gas, más lentamente se moverán sus moléculas.
Ejemplo Nº
* Calcule la raíz de la velocidad cuadrática media de los átomos de helio y de las moléculas de nitrógeno en m/s a 25ºC
Datos:
T=25ºC≈298K
R = 8,314 j/k.mol
M(he) = 4 g/mol ≈4x10-3Kg/mol
Para la solución utilizaremos la siguiente ecuación:
urms=3RTM
Reemplazando:
urms=3(8,314jkmol)298k4.10-3 kgmol
urms=3(8,314 j)2984.10-3 mol
= 1.86x106j/kg
Utilizando el factor de conversión 1j = 1kg m2s2
urms=1,86x106kg.m2kg.s2 = 1,36x103m/s

DIFUSIÓN Y EFUSION DE LOS GASES:
Son fenómenos basados en el movimiento de los gases, ya sea entre ellos o en regiones de muy baja presión.
EFUSION DE LOS GASES:
Es el proceso mediante el cual un gas bajo presión se escapa de unrecipiente a otro a través de un orificio diminuto como se observa en la figura Nº _____
DIFUSIÓN DE LOS GASES:
Es la mezcla gradual de las moléculas de un gas con moléculas de otro gas en virtud de sus propiedades cinéticas, constituye una demostración directa del movimiento aleatorio de los gases; la difusión de los gases siempre sucede en forma gradual y no en forma instantánea.
LEY DE GRAHAM:La velocidad de efusión de una gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su masa molar.
Velocidad ∝ 1M
Al comparar dos gases a la misma temperatura y presión, se muestra que las velocidades de efusión de dos gases son inversamente proporcionales al cociente de las raíces cuadradas de sus masas:
velocidad1velocidad2 =M2M1
La difusión es más compleja que la efusión debido a las...