Fisico quimica
Páginas: 8 (1841 palabras)
Publicado: 23 de enero de 2011
GASES IDEALES Y REALES
El gas ideal obedece ciertas leyes que, mientras que los reales las cumplen solo a bajas presiones. En gases ideales, el volumen ocupado por las propias moléculas es insignificante en comparación con el volumen total, esto es valido para todas las presiones y temperaturas. Además, la atracción intermolecular es ínfima bajo cualquier condición. Para los gases reales,ambos factores son apreciables y la magnitud de ellos depende de la naturaleza, temperatura y presión gaseosa. Resulta claro que un gas ideal es hipotético ya que cualquier gas debe contener moléculas que ocupen un volumen definido y ejercen atracciones entre sí.
GENERALIZACION DE LA CONDUCTA DE UN GAS IDEAL
Por el estudio de los gases se han llegado a establecer sus leyes o generalizacionesque constituyen el punto de partida de la conducta gaseosa en cualquier discusión. Estas son: La ley de Boyle, Ley de charles o de gay lussac, la ley de las presiones parciales de Dalton, la ley de Avogadro.
LEY DE BOYLE
En 1662, Robert Boyle señalo que el volumen de un gas a temperatura constante disminuía cuando aumentaba la presión a que estaba sometido y que de acuerdo con los límitesde su exactitud experimental, el volumen de cualquier cantidad definida de gas a temperatura constante variada inversamente a la presión ejercida sobre él.
V= K/P
La ecuación anterior conduce a la siguiente:
PV= K
De la cual se deduce que , si en cierto estado la presión y el volumen del gas son P1 y V1, mientras que en otro son P2 y V2, se cumple a temperatura constante.
P1V1=K1=P2V2P1/ P2 = V2/V1
Ley de Boyle
“Para todos los gases a temperatura constante el volumen es inversamente proporcional a la presión.”
Graficas isotérmicas
LEY DE CHARLES O GAY LUSSAC
Charles en 1787 observo que el hidrogeno, aire, dióxido de carbono y oxigeno se expandían en igual proporción al calentarse desde 0 a 80 grados Celsius manteniendo la presión constante. Sin embargo, Gay-lussac elprimero que , en 1802, encontró que los gases aumentaban igual volumen por cada grado de elevación de temperatura, y que el incremento era aproximadamente 1/273 el volumen del gas a 0, o con mayor presión, 1/273.16. si designamos por V el volumen del gas a 0 y por V su volumen a t Celsius, entonces escribir de acuerdo con Gay Lussac.
V= V+ t273.15 = V (1+ t273.16 )
= V (273.16+t273.15)Ahora podemos definir una nueva escala de temperatura tal que para una t dada corresponda otra establecida por la relación T= 273.16 + t y 0 Celsius por T= 273.15, con lo cual la ecuación toma una forma mas simple,
Donde K es un factor de proporcionalidad determinado por la presión, la naturaleza del gas y las unidades de V. La conclusión anterior y la ecuación, son expresiones de la Ley deCharles o de Gay Lussac.
Como para una cantidad dada de gas K tendrá deferentes valores a distintas presiones obtendremos una serie de líneas rectas para cada presión constante y cada una de ellas es una isobara verificándose que su pendiente es tanto mayor cuanto menor es la presión.
P=1atmm
P=2atm
40
30
20
10
0
P=3atm
P=5atm
0 200 400600 800 1000
Grafica isobárica V-T acorde a la ley de Charles ( 1 mol de gas)
La ecuación sugiere también que si enfriamos un gas a 0 kelvin (-273 Celsius) su volumen se reduciría a cero. Sin embargo, nunca acontece el gas se licua o solidifica.
LEY COMBINADA DE LOS GASES
Las dos leyes discutidas dan separadamente la variación delvolumen de un gas con la presión y temperatura. Si queremos obtener el cambio simultaneo. Consideremos una cantidad de gas P1, V1 y T1 y supongamos que se desea obtener el volumen del gas V2 a P2 y T2. Primero comprimimos ( o expandimos ) el gas desde P1 a P2 a temperatura constante T2. El volumen resultante V2 sera entonces de acuerdo a la ley de Boyle.
V2/V1 = T2P2 V=...
El gas ideal obedece ciertas leyes que, mientras que los reales las cumplen solo a bajas presiones. En gases ideales, el volumen ocupado por las propias moléculas es insignificante en comparación con el volumen total, esto es valido para todas las presiones y temperaturas. Además, la atracción intermolecular es ínfima bajo cualquier condición. Para los gases reales,ambos factores son apreciables y la magnitud de ellos depende de la naturaleza, temperatura y presión gaseosa. Resulta claro que un gas ideal es hipotético ya que cualquier gas debe contener moléculas que ocupen un volumen definido y ejercen atracciones entre sí.
GENERALIZACION DE LA CONDUCTA DE UN GAS IDEAL
Por el estudio de los gases se han llegado a establecer sus leyes o generalizacionesque constituyen el punto de partida de la conducta gaseosa en cualquier discusión. Estas son: La ley de Boyle, Ley de charles o de gay lussac, la ley de las presiones parciales de Dalton, la ley de Avogadro.
LEY DE BOYLE
En 1662, Robert Boyle señalo que el volumen de un gas a temperatura constante disminuía cuando aumentaba la presión a que estaba sometido y que de acuerdo con los límitesde su exactitud experimental, el volumen de cualquier cantidad definida de gas a temperatura constante variada inversamente a la presión ejercida sobre él.
V= K/P
La ecuación anterior conduce a la siguiente:
PV= K
De la cual se deduce que , si en cierto estado la presión y el volumen del gas son P1 y V1, mientras que en otro son P2 y V2, se cumple a temperatura constante.
P1V1=K1=P2V2P1/ P2 = V2/V1
Ley de Boyle
“Para todos los gases a temperatura constante el volumen es inversamente proporcional a la presión.”
Graficas isotérmicas
LEY DE CHARLES O GAY LUSSAC
Charles en 1787 observo que el hidrogeno, aire, dióxido de carbono y oxigeno se expandían en igual proporción al calentarse desde 0 a 80 grados Celsius manteniendo la presión constante. Sin embargo, Gay-lussac elprimero que , en 1802, encontró que los gases aumentaban igual volumen por cada grado de elevación de temperatura, y que el incremento era aproximadamente 1/273 el volumen del gas a 0, o con mayor presión, 1/273.16. si designamos por V el volumen del gas a 0 y por V su volumen a t Celsius, entonces escribir de acuerdo con Gay Lussac.
V= V+ t273.15 = V (1+ t273.16 )
= V (273.16+t273.15)Ahora podemos definir una nueva escala de temperatura tal que para una t dada corresponda otra establecida por la relación T= 273.16 + t y 0 Celsius por T= 273.15, con lo cual la ecuación toma una forma mas simple,
Donde K es un factor de proporcionalidad determinado por la presión, la naturaleza del gas y las unidades de V. La conclusión anterior y la ecuación, son expresiones de la Ley deCharles o de Gay Lussac.
Como para una cantidad dada de gas K tendrá deferentes valores a distintas presiones obtendremos una serie de líneas rectas para cada presión constante y cada una de ellas es una isobara verificándose que su pendiente es tanto mayor cuanto menor es la presión.
P=1atmm
P=2atm
40
30
20
10
0
P=3atm
P=5atm
0 200 400600 800 1000
Grafica isobárica V-T acorde a la ley de Charles ( 1 mol de gas)
La ecuación sugiere también que si enfriamos un gas a 0 kelvin (-273 Celsius) su volumen se reduciría a cero. Sin embargo, nunca acontece el gas se licua o solidifica.
LEY COMBINADA DE LOS GASES
Las dos leyes discutidas dan separadamente la variación delvolumen de un gas con la presión y temperatura. Si queremos obtener el cambio simultaneo. Consideremos una cantidad de gas P1, V1 y T1 y supongamos que se desea obtener el volumen del gas V2 a P2 y T2. Primero comprimimos ( o expandimos ) el gas desde P1 a P2 a temperatura constante T2. El volumen resultante V2 sera entonces de acuerdo a la ley de Boyle.
V2/V1 = T2P2 V=...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.