quimica

LABORATORIO DE FISICOQUIMICA
PRACTICA No. 1
PROPIEDADES DE LOS GASES
OBJETIVOS.
Al terminar la práctica el alumno será capaz de:
1. Comprobar experimentalmente la ley de Boyle.
2. Comprobar experimentalmente la ley de Charles y Gay-Lussac
3. Diferenciar entre gas ideal y gas real.
INTRODUCCION.
Algunos de los sustratos y productos del metabolismo son gases, por ejemplo:
oxígeno,dióxido de carbono, nitrógeno e hidrógeno. Por tanto, es importante
entender algunas de sus propiedades características.
El estado gaseoso es el más simple de los tres estados fundamentales de la
materia (gaseoso, líquido y sólido). Un gas difiere de la materia en estado líquido o
sólido en que no posee un volumen intrínseco, es decir, que ocupa todo el
volumen de cualquier espacio cerrado donde seencuentra. Esta y otras
propiedades de los gases se interpretan en términos de la teoría cinética de los
gases. En principio, se debe puntualizar que cuando se habla de un "gas"
generalmente estamos considerando un "gas perfecto o ideal", cuyo
comportamiento está dictado por las diversas leyes de los gases. Todos los "gases
reales" (He, Cl2, CO2, NH3), difieren en algún grado de losimaginarios gases
perfectos, pero es más conveniente definir las propiedades de un gas perfecto y
señalar luego las desviaciones particulares con respecto a este ideal.
De acuerdo con la teoría cinética, el gas perfecto está compuesto por partículas
extremadamente pequeñas (sus moléculas) que poseen un movimiento continuo,
al azar e independiente. Durante su movimiento al azar, las moléculas chocanincesantemente contras las paredes del recipiente y es este continuo bombardeo
de las paredes lo que se conoce como, presión del gas. Las "partículas"
componentes del gas perfecto son absolutamente elásticas y rebotan con una
energía igual a la que tenían en el momento del choque. Esto parece razonable,
porque si no fuera así, la presión de un gas contenido en un recipiente a volumen
ytemperatura constantes disminuiría progresivamente con el tiempo. Además las
moléculas de un gas perfecto no deben ocupar volumen (lo cual confirma que el
gas perfecto es una ficción útil).
En virtud del movimiento independiente y al azar de sus moléculas, cuando un gas
de una determinada densidad se introduce en un volumen mayor que el que
ocupaba anteriormente a la misma temperatura, las moléculasse redistribuyen de
forma que cada una tiene una libertad máxima de movimiento. El gas ocupa
totalmente el nuevo volumen con la disminución correspondiente de su densidad.
Esta tendencia de las moléculas gaseosas a moverse de una zona de densidad
mayor a otra de densidad menor y así conseguir una densidad media de equilibrio,
se conoce como fuerza de difusión. De aquí se deduce que se debecomprimir un
gas para aumentar su densidad-fuerza de compresión.
El efecto de los cambios de la temperatura sobre un gas también se puede
interpretar por medio de la teoría cinética. Un aporte de calor aumenta la energía
cinética de las moléculas, favorece su tendencia a moverse incluso a más
distancia unas de otras y por tanto provoca una expansión del gas a presión
constante. El descenso detemperatura disminuye la movilidad de las moléculas y
la tendencia del gas a presión constante es a contraerse. Por tanto, en cierto
sentido, el aumento de la presión y el descenso de la temperatura tienden al
mismo fin, a la disminución del volumen del gas.
De aquí se deduce que la condición de un gas perfecto está afectada por tres
variables independientes: (i) volumen, (ii) presión y(iii) temperatura. El análisis del
efecto de los cambios de presión y/o temperatura sobre el volumen de una masa
dada de gas ideal ha determinado el establecimiento de ciertas relaciones entre
estos factores, las cuales se conocen como leyes de gas ideal. La mayoría de
estas leyes llevan el nombre de sus descubridores.
LA RELACIÓN PRESIÓN-VOLUMEN: LEY DE BOYLE.
Si la temperatura se mantiene...