Gases

Gases

Características físicas de los gases
Los gases adoptan el volumen y forma del recipiente que los contiene. Se consideran los más compresibles de los estados de la materia. Cuando se encuentran confinados en el mismo recipiente se mezclan uniforme y completamente. Cuentan con densidades mucho menores que los líquidos y sólidos.

5.1

Elementos que existen como gases a 250C y 1atmósfera

5.1

Presión =

Fuerza Área

Unidades de presión 1 pascal (Pa) = 1 N/m2 1 atm = 760 mmHg = 760 torr 1 atm = 101,325 Pa

Presión atmosférica

Barómetro

5.2

Frecuentemente las medidas científicas están relacionadas con la presión que ejerce una columna de fluido, siendo más conveniente medir la presión en términos de dicha columna LA PRESIÓN DE UNA COLUMNA DE FLUIDO ES: h=altura; P=hxdxg d= densidad del fluido g= aceleración de gravedad = 9,80 m/s2 PARA UNA COLUMNA DE MERCURIO (Hg) dHg= 13,6 g/cm3 P = 0,76 m Hg x 13600 Kg/m3 x 9,80 m/s2 P = 101292,8 N/m2 1N = Kgxm/s2 P = 101292,8 Pa

LEYES DE LOS GASES Bajo ciertas condiciones de presión y temperatura, los gases obedecen a tres leyes sencillas que relacionan el volumen de un gas con la presión y la temperatura,comportándose como un gas ideal. LEY DE BOYLE: (Relación presión-volumen) El volumen de una cantidad fija de gas mantenido a temperatura constante es inversamente proporcional a la presión del gas. Vα 1/P VxP = K Para una misma muestra de gas en condiciones diferentes se cumple que: P1 x V1 = P2 x V2

Ley de Boyle

P α 1/V P x V = constante P1 x V1 = P2 x V2
A temperatura constante,cantidad constante de gas
5.3

Una muestra de gas del cloro ocupa un volumen de 946 mL a una presión de 726 mmHg. ¿Cuál es la presión del gas (en mmHg) si el volumen está reducido a temperatura constante de 154 mL?

P1 x V1 = P2 x V2 P1 = 726 mmHg V1 = 946 mL P2 = P1 x V1 V2 = P2 = ? V2 = 154 mL

726 mmHg x 946 mL = 4460 mmHg 154 mL

5.3

Expansión y contracción del gas
Tubo capilarMercurio

Temperatura baja

Temperatura alta

Como T Aumenta

V Disminuye

5.3

LEY DE CHARLES y GAY LUSSAC (Relación temperatura-volumen) El volumen de una masa fija de gas a presión constante varía en forma directamente proporcional con la temperatura absoluta: Vα T° (absoluta) V/T = K α T(K) = T°C + 273,16°C Para una muestra de gas en dos condiciones se cumple que: V1 = V2 T1 T2Estudios realizados por Charles y Gay Lussac mostraron que la relación volumen temperatura de una muestra de gas a cualquier presión muestra la siguiente gráfica: •El volumen de un gas V varía en forma proporcional a la temperatura expresada en ° C -273° C T (° C) •El punto -273 indica el estado de mínima energía, el cual es llamado cero absoluto

Se establece una nueva escala temperatura, laescala de temperatura absoluta, con lo cual se puede establecer que el volumen de un gas varía en forma directamente proporcional con la temperatura absoluta Escala Kelvin 373,16 K 273,16 K 0K Escala Celcius 100°C 0°C -273,16 °C T° K K = °C + 273,16 V

Una muestra de gas de monóxido de carbono ocupa 3.20 L a 125 ° ¿A qué temperatura el gas ocupará C. un volumen de 1.54 L si la presión permanececonstante?

V1/T1 = V2/T2 V1 = 3.20 L T1 = 398.15 K T2 = V2 x T1 V1 = V2 = 1.54 L T2 = ? = 192 K

1.54 L x 398.15 K 3.20 L

5.3

Ley de Avogadro
V α número de moles (n) V = constante x n V1/n1 = V2/n2
A temperatura constante, presión constante

moléculas moles volúmenes

molécula mole volumen

moléculas moles volúmenes

5.3

El amoniaco se quema en oxígeno para formar óxidonítrico (NO) y vapor de agua. ¿Cuántos volúmenes de NO se obtiene de un volumen de amoniaco a la misma temperatura y presión?

4NH3 + 5O2 1 mole NH3

4NO + 6H2O 1 mole NO

A T y P constante 1 volumen NH3 1 volumen NO

5.3

Ecuación del gas ideal
Ley de Boyle : V α 1 (a n y T constante) P Ley de Charles : V α T (a n y P constante) Ley de Avogadro : V α n (a P y T constante) VαTn, P...