Ley De Gases

LEY DE AVOGADRO
Relación entre la cantidad de gas y su volumen

ESTA LEY, DESCUBIERTA POR AVOGADRO A PRINCIPIOS DEL SIGLO XIX, ESTABLECE LA RELACION ENTRE LA CANTIDAD DE GAS Y SU VOLUMEN CUANDO SE MANTIENEN CONSTANTES LA TEMPERATURA Y LA PRESION. RECUERDA QUE LA CANTIDAD DE GAS LA MEDIMOS EN MOLES.
El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas:
•Si aumentamos la cantidad degas, aumentará el volumen.
•Si disminuimos la cantidad de gas, el volumen disminuye.
¿PORQUE OCURRE ESTO?
VAMOS A SUPONER QUE AUMENTAMOS LA CANTIDAD DE GAS ESTO QUIERE DECIR QUE AL HABER MAYOR NUMERO DE MOLECULAS AUMENTARA LA FRECUENCIA DE LOS CHOQUESCON LAS PAREDES DEL RECIPIENTE LO QUE IMPLICA (POR UN INSTANTE) QUE LA PRESION DENTRO DEL RECIPIENTE ES MAYOR QUE LA EXTERIOR Y ESTO PROBOCA QUEEL EMBUDO SE DESPLACE HACIA ARRIBA INMEDIATAMENTE. AL HABER AHORA DISTANCIA ENTRE LAS PAREDES (ES DECIR, MAYOR VOLUMEN DEL RECIPIENTE)EL NUMERO DE CHOQUES CONTRA LAS PAREDES DISMINUYE Y LA PRESION VUELVE A SU VALOR ORIGINAL.

(EL COCIENTE ENTRE EL VOLUMEN Y LA CANTIDAD DE GAS ES CONSTANTE)
SUPONGAMOS QUE TENEMOS CIERTA CANTIDAD DE GAS n1 QUE OCUPA UN VOLUMEN V1, AL COMIENZO DEL EXPERIMENTO.SI VARIAMOS LA CANTIDAD DE GAS HACIA UN NUEVO VALOR n2, ENTONCES EL VOLUMEN CAMBIARA A V2, Y SE CUMPLIRA.

((QQQ

(QUE ES LA OTRA MANERA DE EXPRESAR LA LEY DE AVODAGRO)
EJEMPLO:
SABEMOS QUE 3.50L DE GAS CONTIENEN 0.875 MOL. SINAUMENTAMOS LA CANTIDAD DE GAS HASTA 1.40 MOL. ¿CUÁL SERA EL NUEVO VOLUMEN DE GAS? (A TEMPERATURA Y PRESION CONSTANTES)
SOLUCION: USAMOS LA ECUACION DE LA LEY DEAVOGADRO: V1 n2= V2 n1
(3.50 L) (1.40 MOL) = (V2) (0.875 MOL)
COMBRUEVA QUE SI DESPEJAMOS V2 OBTENEMOS UN VALOR DE 5.60 L.

Ley del Gas Ideal

COMO ANTERIORMENTE LO HEMOS MOSTRADO, YA CONOCEMOS 3 LEYES DE LOS GASES:
1. LEY DE BOYLE: EN EL QUE V α 1/P ... (a n y T constantes).
2. LEY DE CHARLES: V α T ... (a n y P constantes).
3. LEY DE AVOGADRO: V α n ... (a P y T constantes).DONDE:
V = volumen,
P = presión,
T = temperatura,
n = numero de moles
α = "proporcional a"

DE MANERA QUE SI JUNTAMOS TODAS ESTAS LEYES PODEMOS DECIR QUE:
V α nT/P
(VOLUMEN ES PROPORCIONAL A NUMERO DE MOLES POR TEMPERATURA, SOBRE PRESIÓN)
Ó
V = RnT/P
(NOTEN QUE R SERÁ LA CONSTANTE DE LOS GASES)

QUEDANDO LA FORMULA:

PV = nRT

DONDE R ES CONSTANTE DE PROPORCIONALIDAD, QUEDENOMINAMOS CONSTANTE DE LOS GASES. LA ECUACIÓN PV = nRT SE LE CONOCE COMO ECUACIÓN DEL GAS IDEAL, Y EXPLICA LA RELACIÓN ENTRE CUATRO VARIABLES (P, V, T y n). UN GAS IDEAL ES UN GAS HIPOTÉTICO CUYO COMPORTAMIENTO DE PRESIÓN, VOLUMEN Y TEMPERATURA SE PUEDEN DESCRIBIR COMPLETAMENTE CON LA ECUACIÓN DEL GAS IDEAL.

LAS MOLÉCULAS DE UN GAS IDEAL NO SE ATRAEN NI SE REPELEN ENTRE SI, SU VOLUMEN ESINSIGNIFICANTE EN COMPARACIÓN DEL RECIPIENTE QUE LAS CONTIENE. AUNQUE EN LA NATURALEZA NO EXISTE UN GAS IDEAL, LAS DIFERENCIAS DE LOS GASES REALES EN MARGENES RAZONABLES DE PRESIÓN Y TEMPERATURA NO ALTERAN POR MUCHO LOS CÁLCULOS. ES POR ELLO QUE ESTA ECUACIÓN DEL GAS IDEAL RESULTA ÚTIL PARA LA RESOLUCIÓN DE MUCHOS PROBLEMAS EN EL QUE SE MANEJE GASES.

ANTES DE APLICAR LA ECUACIÓN, DEBEMOS CALCULAR R, LACONSTANTE DE LOS GASES. A 0ºC (273.15K) Y 1 atm (PRESIÓN) MUCHOS GASES REALES SE COMPORTAN COMO UN GAS IDEAL. EXPERIMENTALMENTE, SE DEMUESTRA QUE 1 MOL DE GAS IDEAL OCUPA UN VOLUMEN DE 22.414 L. LAS CONDICIONES "0ºC y 1 atm" SE DENOMINAN TEMPERATURA Y PRESIÓN ESTÁNDAR (SE ABREVIA TPE).
SEGÚN LA ECUACIÓN DEL GAS IDEAL CALCULAREMOS LA CONSTANTE R:

R = PV / nT

R = (1atm)(22.414L) / (1mol)(273.15K)

R = 0.082057 L · atm/K · mol

UNA VEZ QUE YA CALCULAMOS LA CONSTANTE DEL GAS IDEAL, RESOLVAMOS UN PROBLEMA DE EJEMPLO:

CALCULAR EL VOLUMEN DE DE 60.3g de CO2 a TPE...

V = nRT/P
V = (60.3g/44.01g)(0.082057L·atm/K·mol)(273.15K) / (1atm)
V = 30.71 L

*NOTA: SI SE SABE DESPEJAR FORMULAS NO SE TENDRÁ PRACTICAMENTE NINGUN PROBLEMA, SOLAMENTE HAY QUE GUIARSE POR LA FORMULA PV = nRT....