Gases
¿Qué es?
El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que las moléculas del gas están separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamaño del diámetro real de las moléculas. Es por eso que el volumen ocupado por el gas (V) depende de la presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o numero de moles ( n).
Presión:
La presión de un gas, es elresultado de la fuerza ejercida por las partículas del gas al chocar contra las paredes del recipiente. La presión determina la dirección de flujo del gas. Se puede expresar en atmósferas (atm), milímetros de mercurio (mmHg), pázcales (Pa) o kilo pázcales (kpa).
(1 atm = 760 mmHg.) La presión que ejerce el aire sobre la superficie de la tierra se llama presión atmosférica y varía de acuerdo con laaltura sobre el nivel del mar.
Volumen:
Espacio en el cual se mueven sus moléculas. Esta dado por el volumen del recipiente que lo contiene, pues por lo general se desprecia el espacio ocupado por sus moléculas. Se expresa en m3, cm3, litros o mililitros.
Es una propiedad que determina la dirección del flujo del calor y el calor a su vez es una forma de energía que podemos medir en unidadesde calorías. Cuando un cuerpo caliente se coloca en contacto con uno frío, el calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío. La temperatura de un gas es proporcional a la energía cinética media de las moléculas del gas. A mayor energía cinética mayor temperatura y viceversa.
La temperatura de los gases se expresa en grados kelvin.
¿Cómo medir la masa de un gas?
La cantidad de un gas se puedemedir en unidades de masa, usualmente en gramos. De acuerdo con el sistema de unidades SI, la cantidad también se expresa mediante el número de moles de sustancia, esta puede calcularse dividiendo el peso del gas por su peso molecular.
Leyes de los Gases.
Teoría Cinética de los Gases:
La teoría cinética de los gases es una teoría física que explica el comportamiento ypropiedades macroscópicas de los gases a partir de una descripción estadística de los procesos moleculares microscópicos. La teoría cinética se desarrolló con base en los estudios de físicos como Ludwig Boltzmann y James Clerk Maxwell a finales del siglo XIX.
Ley de Bole:
La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen delrecipiente, cuando la temperatura es constante.
P1•V1 = P2•V2 P2 =(P1•V1)/V2
Ley de Gay-Lussac:
Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios
de 1800. Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante.
P α T P1•T2 = P2•T1
Ley de Jack Charles:
En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura deuna muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.
V α P T1•V2 = V1•T2
Ley de Avogadro:
Esta ley, descubierta por Avogadro a principios del siglo XIX, establece la relación entre la cantidad de gas y su volumen cuando se mantienen constantes la temperatura y la presión. Recuerda quela cantidad de gas la medimos en moles.
V α n V = K.n
Ley de Dalton:
Cuando se ponen en un mismo recipiente dos o más gases diferentes que no reaccionan entre sí: la presión ejercida por la mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de todo ellos.” Cada gas ejerce una presión independiente de los otras como si fuera el único gas dentro del recipiente.Ptotal = P1 + P2 + P3
Ley Combinada:
Las leyes de Boyle y de Charles se pueden combinar en una ley que nos indica a la vez la dependencia del volumen de una cierta masa de gas con respecto a la presión y la temperatura. “Para una masa determinada de cualquier gas, se cumple que el producto de la presión por el volumen dividido entre el valor de la temperatura es una constante”.
P1 • V1...
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