Ley De Fick

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
LIENCIATURA EN BIOLOGIA
BIOFISICA II


TALLER LEYES DE LOS GASES
1. LEY DE BOYLE
si se reduce la presión sobre un globo, este se expande. Esta es la razón por la que los globos meteorológicos se expanden a medida que se elevan en la atmosfera. Por otro lado, cuando el volumen de gas se comprime, la presión del gas aumenta.
Para realizarsus experimentos con gases, Boyle utilizo un tubo con forma de J. una cantidad de gas queda atrapada en el tubo detrás de una columna de mercurio. Boyle cambio la presión a la que estaba sometido el gas agregando mercurio al tubo, y observo que el volumen del gas disminuía al aumentar la presión. Por ejemplo, si se aumentaba al doble la presión, el volumen disminuía a la mitad de su valor original.La ley de boyle que resume estas observaciones dice:
La presión que ejerce una cantidad determinada de gas a temperatura constante es inversamente proporcional al volumen al cual está confinado.
P = 1/V.
A. EJERCICIO NUMERICO: P=2 V=?

B. EJERCICIO APLICATIVO: una muestra de gas en el cilindro de una máquina de prueba a 80 cm^3 y 1 atm se comprime isotérmicamente a 3.2 atm empujandoun pistón en el cilindro. ¿Cuál es el volumen final de la muestra?

2. LEY DE CHARLES Y GAY LUSSAC
Los globos de aire caliente se elevan porque el aire se expande cuando se calienta. El aire caliente que está dentro del globo es menos denso que el aire frio del entorno a la misma presión. La diferencia de densidad hace que el globo ascienda. De manera similar un globo se encoge si seenfría.
Charles observo que el volumen de una cantidad fija de gas a presión constante aumenta de forma lineal con la temperatura. Sin embargo esta condición nunca se realiza porque todo slos gases se licuan o solidifican antes de alcanzar esta temperatura.
Para una cantidad fija de gas a presión constante, la variación del volumen es directamente proporcional a la variación de la temperatura.
V/T=constante.
A. EJERCICIO NUMERICO: V=40L P=1.5atm constante=?

B. EJERCICIO APLICATIVO: Un tanque rígido de oxigeno almacenado fuera de un edificio tiene una presión de 20 atm a las 6 am, cuando la temperatura es de 10 ºC. ¿Cuál será la presión en el tanque a las 6 Pm, cuando la temperatura es de 30 ºC.

3. EL PRINCIPIO DE AVOGADRO
En 1811, Amadeo Avogadro empleo lasinvestigaciones sobre gases del químico (y antiguo constructor de globos aerostáticos de aire caliente) Joseph Gay Lussac para proponer que volúmenes iguales de gases en las mismas condiciones de temperatura y presión tiene igual número de moléculas. Esto se conoce actualmente con el nombre de Hipótesis de Avogadro. En otras palabras, el volumen de un gas, a temperatura y presión dadas, es directamenteproporcional a la cantidad de gas (mol).(KOTZ, J. 2005. P.480) Es decir, a condiciones de Avogadro (a igual presión y temperatura) se cumple que:
Volumen molar del gas A (VA) = volumen molar del gas B (VB)
Se define como volumen molar al volumen que ocupa cierto número de mol de gas.
Es decir:
VANA=VBNB
N = número de mol de gas.
También se deduce que:

dAdB=MAMB
d = densidad
M = masamolecular

Si los volúmenes son iguales, es decir número de moles son iguales y por siguiente el número de moléculas de ambos gases son iguales:
NA = NB

A. EJEMPLO NUMERICO
Se tiene un globo de He V1=2L , V2=0,5L, N2=0,025 mol, N1= ?

B. EJEMPLO TEORICO APLICATIVO
El amoniaco puede fabricarse directamente a partir de los elementos:
N2g+3H2(g)→2NH3(g)
Si se emplean 15,0 L de H2 (g),¿qué volumen de N2 (g) se requerirá para la reacción completa (ambos gases se encuentran a la misma T y P)? ¿Cuál será el rendimiento teórico de NH3 en litros, e las mismas condiciones?

4. LEY GENERAL DE LOS GASES IDEALES
Cuatro cantidades interrelacionadas pueden emplearse para describir un gas: su presión, su volumen, su temperatura y cantidad (mol). Experimentalmente se ha determinado...