estequiometria quimica

CÁTEDRA: QUÍMICA GUÍA DE PROBLEMAS N°3
TEMA: GASES IDEALES

OBJETIVO: Interpretación de las propiedades de los gases; efectos de la presión y la
temperatura sobre los volúmenes de los gases.
PRERREQUISITOS: Conocimiento de las leyes de los gases ideales; ecuación general de
estado; ley de Dalton de las presiones parciales y manejo de unidades.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA:
Decimos queuna sustancia en estado gaseoso se comporta como un gas ideal cuando obedece
con exactitud a las leyes de los gases que se detallan a continuación:

Ley de Boyle: A temperatura constante, el volumen (V) que ocupa
una masa definida de gas es inversamente proporcional a la presión
aplicada (P).

V α 1/P Î V . P = cte ( n , T ctes )







Ley de Charles: A presiónconstante, el volumen (V) que ocupa una
masa dada de gas es directamente proporcional a su temperatura
absoluta (T).

V α T Î V = cte . T ( n , P ctes )





Ley de Avogadro: A la misma temperatura y presión, volúmenes
iguales de gases contienen el mismo número de moléculas.
n: N° de moles
V α n Î V = cte . n ( P , T ctes )

A partir de combinar estas leyes de losgases ideales, se obtiene la ecuación de los gases
ideales:
P . V = n . R . T P: presión n: N° de moles
V: volumen T: temperatura absoluta

Donde el valor de R, la constante universal de los gases, depende de las unidades que se
elijan para P, V y T.

Ejemplo: R = 0,082 atm L/mol K ; o R = 8,314 J/mol K
Volumen,V
Presión, P
Volumen
pequeño, alta
presión
baja presión mayorvolumen
Temperatura,T
Volumen, V
Baja temperatura,
volumen pequeño
Temperatura
alta, volumen
grande 13

La ecuación de los gases ideales nos permite calcular una de las variables del gas ( P, V, T o n )
a partir de conocer las 3 restantes.
Cuando un gas sufre una transformación modificando sus variables P, V o T, y siempre y
cuando se mantenga la misma cantidad de gas(n), existe una ecuación resultante de la ecuación
de los gases ideales que me permite relacionar las variables del gas ( P, V y T ) del estado
inicial y final de la transformación.

Pi . Vi = Pf . Vf
Ti Tf
Si en la ecuación de los gases ideales reemplazamos el número de moles (n) por el cociente
entre la masa del gas y su masa molar (MM), obtendremos una modificación que puede serde
utilidad:

n = m Æ P . V = m . R . T Æ MM = m . R . T .
MM MM P . V

P . MM = m . R . T Æ P . MM = δ . R . T
V

Ley de Dalton de las presiones parciales

La presión total que ejerce una mezcla de gases ideales es la suma de las presiones parciales de
los gases que la componen.
Llamamos presión parcial de un gas en una mezcla de gases, a la presión que tendría esegas si
estuviera solo en el recipiente de la mezcla y en las mismas condiciones ( P y T ) de la misma.

Ptotal = PpA + PpB + ...... ( V y T ctes )

PpA = nA . R . T / V PpA = Ptotal . χA χ: Fracción molar.
PpB = nB . R . T / V PpB = Ptotal . χB

Recolección de gas sobre agua

Cuando se recoge un gas sobre agua lo que se obtiene es una mezcla de gases compuesta por el
gasrecogido y vapor de agua. La presión parcial del vapor de agua es la presión de vapor del
agua a la temperatura en que se encuentra la mezcla.

Ptotal = Ppgas + Pvagua Pvagua: Presión de vapor del agua (Tablas)

Se sigue el mismo criterio si el gas se recoge sobre otro líquido.

Factores de conversión y constantes 0ºC=273K 760 mm Hg = 1 atm =1,013 x 105
Pa

R = 0,0832 atm Lmol-1 K-1 = 8,314 J mol-1 K-1 = 8,314 kPa dm3
mol-1 K-1



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PROBLEMAS RESUELTOS

Ejercicio N° 1:
¿Una masa de oxígeno, cuyo volumen es de 200 litros a la temperatura de 97 o
C y presión de
100,8 kPa, a qué temperatura ocupará un volumen de 150 litros, a la presión de 103,5 kPa?.

Resolución: P1 . V1 = P2 . V2 V1 = 200 L V2 = 150 L
T1 T2 T1 = 97 o
C = 370 K T2 = ?...