Gases ideales

Gases.
Definición: Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respecto a los gases, las fuerzas gravitatorias yde atracción entre partículas, resultan insignificantes.
Propiedades de los gases.
El volumen de cualquier sustancia ya sea sólida, líquida o gaseosa, depende de la temperatura y la presión, y en caso de los gases esto es mucho más influyente.
La Presión: Es la fuerza ejercida por unidad de área, en el caso de un gas, es la fuerza que las moléculas de este, ejercen sobre las pareces delrecipiente que lo contiene.
Unidades de Presión.
1 atm=760 mmHg=760 torr=1.013 x106 dina/cm2=1.013 x105 Pa
1 bar=105 Pa
Los gases ideales y los reales.
Los gases ideales son una abstracción de la realidad, un modelo que es útil bajo condiciones bastante específicas y difíciles de conseguir en la realidad, pero que sirve de base para el estudio de los gases y constituye una primera aproximación a losgases reales, los modelos de los gases reales son muy complejos y mientras más complejos mayor es su exactitud..
Características de los gases ideales:
* Baja densidad y alta temperatura, estas condiciones garantizan que las fuerzas entre las moléculas tienen una importancia mínima.
* Los gases ideales se expanden infinitamente, no así los gases reales, por que si no llegaría un momentoen el que no ocuparían más volumen, esto se debe a que en los gases reales actúan las fuerzas de Van der Waals, que son pequeñas fuerzas entre sus moléculas debido a cambios aleatorios de sus cargas electroestáticas.
* El comportamiento de un gas suele concordar más con el comportamiento ideal cuanto más sencilla sea su fórmula química y cuanto menor sea su reactividad, tendencia a formarenlaces. Así, por ejemplo, los gases nobles al ser monoatómicos y tener muy baja reactividad, sobre todo el helio, tendrán un comportamiento bastante cercano al ideal. Les seguirán los gases diatómicos, en particular el más liviano hidrógeno. Menos ideales serán los triatómicos como el dióxido de carbono, el caso del vapor de agua aún es peor ya que la molécula al ser polar tiende a establecer puentesde hidrógeno lo que aún reduce más la idealidad. Dentro de los gases orgánicos el que tendrá un comportamiento más ideal será el metano perdiendo idealidad a medida que se engrosa la cadena de carbono. Así el butano es de esperar que tenga un comportamiento ya bastante alejado de la idealidad. Esto es porque cuanto más grande es la partícula fundamental constituyente del gas, mayor es laprobabilidad de colisión e interacción entre ellas, factor que hace disminuir la idealidad.
Las condiciones que debe cumplir un gas ideal son:
* Un gas está constituido por moléculas de igual tamaño y masa, pero una mezcla de gases diferentes, no.
* Se le supone con un número pequeño de moléculas, así su densidad es baja y su atracción molecular es nula.
* El volumen que ocupa el gas esmínimo, en comparación con el volumen total del recipiente.
* Las moléculas de un gas contenidas en un recipiente, se encuentran en constante movimiento, por lo que chocan, ya entre sí o contra las paredes del recipiente que las contiene.
Ley de Boyle.
Existe una relación matemática entre la presión y el volumen de una cantidad dada de gas. Siempre y cuando la temperatura se mantenga constante,se cumple:
PV=constante.
En otras palabras:
P1V1=P2V2
Ley de Charles y Gay – Lussac.
Si la presión es constante, existe una relación entre el volumen y la temperatura, donde, el volumen aumenta linealmente al aumentar la temperatura.
V=Vo (1+αt)
V=Volumen de una cantidad fija de gas a presión constante.
Vo=Volumen a t=0°C
t= temperatura en °C.
α= constante de proporcionalidad.
Si...