Ley general de los gases ideales

Ley General de los gases ideales
El estado de agregación de la materia más fácil de estudiar es el gaseoso, debido a que los gases son uniformes en su comportamiento.
Sus propiedades generales son:
•       Se expanden uniformemente
•       Se difunden fácilmente entre si
•       Su densidad es pequeña comparada con los líquidos y sólidos
•       Se comprimen fácilmente
•       Ejercenpresión sobre las paredes del recipiente donde se encuentran
•       La presión del gas aumenta al incrementarse su temperatura cuando se encuentra confinado en un recipiente a temperatura constante
•       El volumen de un gas aumenta con la temperatura a presión constante como la atmosférica.
•       Su volumen disminuye cuando se aumenta la presión a temperatura constante.
Para estudiar unamuestra determinada de un gas, se tienen tres variables termodinámicas relacionadas entre si y son: temperatura, presión, volumen y cantidad de sustancia.
TEMPERATURA. Propiedad termodinámica que mide la energía cinética promedio de las partículas. Las escalas usadas para este fin son: la relativa (se mide en grados celcius °C) y la absoluta ( se mide en kelvin °K)
Donde:
°K = °C + 273
°K=Grados kelvin
°C= Grados centígrados
 
 CANTIDAD DE SUSTANCIA (mol). Debido a que los átomos y moléculas son partículas microscópicas resulta imposible cuantificarla individualmente, por lo que el sistema internacional (SI), creo para los químicos la unidad de medición de la cantidad de materia, la mole, cuyo símbolo es el mol.
Donde la cantidad de sustancia se puede obtener por medio de lasiguiente formula:
  n = m/M
Donde:
n= moles o cantidad de sustancia se mide en moles (mol)
m= masa en gramos (grs)
M= Masa molar del compuesto en gramos/mol (grs/mol)
Se sabe también que en condiciones normales (CN) de presión y temperatura (1 atmosfera y 0°C) una mol de cualquier gas ocupa un volumen de 22.4 litros.
PRESIÓN. Se define como la fuerza ejercida por unidad de área (P=F/A). La unidadderivada de acuerdo al sistema internacional de unidades (SI) es el pascal (Pa). Un pascal es la fuerza de 1 Newton aplicada a un metro cuadrado (Pa=1N/m2).
Existen otras medidas de presión como: la atmosfera (atm), milímetros de mercurio (mmHg), centímetros de mercurio (cmHg), Torricelli (Torr), Kilo pascales (Kp)
Relaciones de equivalencia:
1 atm = 760 mmHg
1 atm = 76   cmHg
1 atm = 760torr
1 atm = 101 325 Pa
1 atm = 101.325 Kpa
VOLUMEN: Debido a que un gas se expande y llena el recipiente que lo contiene, la unidad de volumen propuesta por el SI es en m3, de la cual se pueden utilizar las siguientes equivalencias:
1 L    = 1 dm3
1m3  = 1 dm3 = 1000L
1mL  = 1 c c   = 1 cm3
1 L    = 1000 mL
 
Las leyes de los gases se conocen con el nombre del descubridor en donde serelacionan dos variables manteniendo una constante.
LEY DE BOYLE
A temperatura constante el volumen de una masa fija de un gas, varía de manera inversamente proporcional a la presión aplicada.
P1V1  =  P2V2
LEY DE CHARLES
A presión constante, el volumen de una determinada cantidad de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta (V/T = CONSTANTE).
V1 / T1   =  V2  /  T2
Ley de Gay-Lussac
A volumen constante, la presión de una masa determinada de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. (P/T= CONSTANTE)
P1 / T1   =  P2  /  T2
LEY DE LOS GASES IDEALES 
La ley de Boyle, ley de Charles y el principio de Avogadro son proporcionales entre las variables termodinámicas que describen a los gases ideales. Combinando las leyes se tiene:
V ~ 1 (T) (n)
       PSi esta expresión se platea como una igualdad se debe considerar una constante de proporcionalidad R y la expresión conocida como la Ley de los gases ideales queda como sigue:
PV  =  nRT
El símbolo R se conoce como la constante ideal o universal de los gases, puede tener los siguientes valores:
 
 
R = 0.082 atm L
                  mol K
 
 
R = 0.082 Kpa L
                  mol K
 ...