Ley de gases ideales
Páginas: 5 (1236 palabras)
Publicado: 21 de marzo de 2012
Ley de los gases ideales
El estado de un gas queda determinado al relacionar cuatro magnitudes: volumen (V), temperatura (T), presión (P) y cantidad de gas expresada en moles (n). Las leyes que establecen estas relaciones son:
Ley de Boyle:
[pic]
Ley de Charles:
V = constante ⋅ T (a P y n determinadas)
Ley de Avogadro:
V = constante ⋅ n (a P y T determinadas)
Combinando esasproporcionalidades se obtiene la relación:
[pic]
Representando la constante por el símbolo R, obtenemos la ley de los gases ideales o perfectos:
PV = nRT
La constante R, denominada constante de los gases ideales o constante universal de los gases, tiene el mismo valor para todos los gases y puede calcularse a partir del volumen molar y de las denominadas condiciones normales de un gas (0 ºC y1 atm).
El volumen molar de cualquier gas con comportamiento ideal se ha establecido experimentalmente en 22,4 litros. Por tanto:
[pic]
La ecuación de los gases ideales o perfectos permite en todo momento relacionar volúmenes de gases, sea cual sea la presión y la temperatura de los mismos.
Concepto de mol
La unidad empleada por los químicos para expresar el peso de los átomos esel equivalente a un número muy grande de partículas y recibe el nombre de mol. De acuerdo con el Sistema Internacional, el mol se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades (átomos, moléculas, iones?) como el número de átomos existentes en 0,012 kg de carbono-12 puro.
Numerosos experimentos han llevado a los químicos a deducir que:
1 mol = 6,022045 ⋅ 1023 partículasEsa cantidad, que suele redondearse a 6,022 · 1023, se denomina constante o número de Avogadro, en honor al científico italiano Amedeo Avogadro (1776-1856).
La unidad de mol se refiere a un número fijo de «entidades» cuya identidad se debe especificar, indicando si se refiere a un mol de átomos, de moléculas o de otras partículas. Así:
• El helio es monoatómico:
1 mol de He = 6,022 ·1023 átomos de He.
• El hidrógeno es diatómico:
1 mol de H2 = 1 mol = 6,022 ⋅ 1023 moléculas de H2.1 mol de H2 = 2 ⋅ 6,022 ⋅ 1023 = 12,044 · 1023 átomos de H.
[pic]
Compuestos de azufre: trióxido de azufre (SO) y ácido sulfúrico (HSO).
La Ley de Avogadro (a veces llamada Hipótesis de Avogadro o Principio de Avogadro) es una de las leyes de los gases ideales. Toma el nombre de AmedeoAvogadro, quien en 1811 afirmó que:
"Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de particulas"
Por partículas debemos entender aquí moléculas, ya sean éstas poliatómicas (formadas por varios átomos, como O2, CO2 o NH3) o monoatómicas (formadas por un solo átomo, como He, Ne o Ar).
La ley deBoyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
|El volumen es inversamente proporcional a la presión: |
|•Si la presión aumenta, el volumen disminuye. |
|•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.|
¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
Cuando disminuyeel volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es:
[pic]
(el producto...
El estado de un gas queda determinado al relacionar cuatro magnitudes: volumen (V), temperatura (T), presión (P) y cantidad de gas expresada en moles (n). Las leyes que establecen estas relaciones son:
Ley de Boyle:
[pic]
Ley de Charles:
V = constante ⋅ T (a P y n determinadas)
Ley de Avogadro:
V = constante ⋅ n (a P y T determinadas)
Combinando esasproporcionalidades se obtiene la relación:
[pic]
Representando la constante por el símbolo R, obtenemos la ley de los gases ideales o perfectos:
PV = nRT
La constante R, denominada constante de los gases ideales o constante universal de los gases, tiene el mismo valor para todos los gases y puede calcularse a partir del volumen molar y de las denominadas condiciones normales de un gas (0 ºC y1 atm).
El volumen molar de cualquier gas con comportamiento ideal se ha establecido experimentalmente en 22,4 litros. Por tanto:
[pic]
La ecuación de los gases ideales o perfectos permite en todo momento relacionar volúmenes de gases, sea cual sea la presión y la temperatura de los mismos.
Concepto de mol
La unidad empleada por los químicos para expresar el peso de los átomos esel equivalente a un número muy grande de partículas y recibe el nombre de mol. De acuerdo con el Sistema Internacional, el mol se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades (átomos, moléculas, iones?) como el número de átomos existentes en 0,012 kg de carbono-12 puro.
Numerosos experimentos han llevado a los químicos a deducir que:
1 mol = 6,022045 ⋅ 1023 partículasEsa cantidad, que suele redondearse a 6,022 · 1023, se denomina constante o número de Avogadro, en honor al científico italiano Amedeo Avogadro (1776-1856).
La unidad de mol se refiere a un número fijo de «entidades» cuya identidad se debe especificar, indicando si se refiere a un mol de átomos, de moléculas o de otras partículas. Así:
• El helio es monoatómico:
1 mol de He = 6,022 ·1023 átomos de He.
• El hidrógeno es diatómico:
1 mol de H2 = 1 mol = 6,022 ⋅ 1023 moléculas de H2.1 mol de H2 = 2 ⋅ 6,022 ⋅ 1023 = 12,044 · 1023 átomos de H.
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Compuestos de azufre: trióxido de azufre (SO) y ácido sulfúrico (HSO).
La Ley de Avogadro (a veces llamada Hipótesis de Avogadro o Principio de Avogadro) es una de las leyes de los gases ideales. Toma el nombre de AmedeoAvogadro, quien en 1811 afirmó que:
"Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de particulas"
Por partículas debemos entender aquí moléculas, ya sean éstas poliatómicas (formadas por varios átomos, como O2, CO2 o NH3) o monoatómicas (formadas por un solo átomo, como He, Ne o Ar).
La ley deBoyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
|El volumen es inversamente proporcional a la presión: |
|•Si la presión aumenta, el volumen disminuye. |
|•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.|
¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
Cuando disminuyeel volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es:
[pic]
(el producto...
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