Resumen_cap5_gases

CAPÍTULO 5 – GASES
Presión
En si la presión es la fuerza que actúa sobre un área, por lo que se tiene lo siguiente:
P=FALos gases ejercen una presión sobre cualquier superficie con la que están en contacto.
Según lo antes mencionado se puede decir que la atmósfera también ejerce una presión sobre todos los cuerpos existentes en la Tierra, lo que se conoce como presión atmosférica estándar,la misma que es igual a 760mmHg. Esta misma presión se la puede expresar en distintas unidades utilizando diferentes factores de conversión que son:
1 atm=760 mmHg=760 torr=1.01325 x 105 Pa=101.325 kPaLas leyes de los gases
Los gases dependen de 4 factores importantes que son la temperatura (T), presión (P), volumen (V) y número de moles (n). Sin embargo estos factores obedecen a 3 distintasleyes, las cuales indican el comportamiento de estos gases:
Ley de Boyle (relación presión - volumen):
Esta ley dice que el volumen de una cantidad fija de gas mantenida a una temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión, es decir:
Si T y n son constantes
V=1PLey de Charles (relación temperatura - volumen):
Esta ley dice que el volumen de una cantidad fija de gas mantenida apresión constante, es directamente proporcional a su temperatura, es decir:
Si P y n son constantes
V=TLey de Avogadro (relación cantidad - volumen):
Esta ley dice que el volumen de un gas mantenido a temperatura y presión constantes, es directamente proporcional al número de moles del gas, es decir:
Si T y P son constantes
V=nLa ecuación del gas ideal
Al combinar estas leyes se puedeobtener una nueva expresión, la misma que tomando en consideración la proporcionalidad de los factores que influyen en el comportamiento de los gases se obtiene la ecuación del gas ideal que es:
PV=nRTAhora al considerar dos estados del sistema con contiene un gas (estado inicia y estado final), se puede obtener la siguiente expresión que se la utiliza para predecir el comportamiento al inicio o alfinal del proceso la misma que es:
P1V1n1T1=P2V2n2T2A partir de esta nueva expresión se puede obtener la información tanto al inicio como al final del proceso simplemente despejando el término que se requiera.
Hasta ahora hemos visto como se puede predecir el comportamiento de un gas a través de sus factores usando la ecuación del gas ideal, pero si queremos determinar otras características delgas como por ejemplo su densidad o su masa molar. Para esto debemos recordar las fórmulas de densidad (ρ) y de masa molar (M) que son ρ=mV, M=mn respectivamente.
Sabemos que la ecuación de los gases ideales es PV=nRT y si remplazamos la ecuación de la masa molar tendremos PV=mMRT. Ahora si despejamos M se tiene:
M=mVRTP, donde mV=ρEntonces tendríamos una expresión de la masa molaren función de la densidad así
M=ρRTPPresiones parciales
Se sabe que la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que cada gas ejercería si estuviera presente solo. Este enunciado se conoce como la les de Dalton de las presiones parciales, lo cual expresa en una fórmula sería lo siguiente:
Pt=P1+P2+P3+…Como se puede observar, aquí se toma en consideración a lapresión que ejerce cada gas. Esta presión individual depende del número de moles, es decir está en función de la relación entre moles del gas individual y las moles totales de todos los gases. Esta relación se la denomina como fracción molar que es:
χi=nint donde i es el gas individualAplicando este concepto a presión parcial resultaría la siguiente fórmula:
Pi=Xi Pt o Pi=nintPt Donde Pi es la presión parcial del gas individual.
Teoría cinética – molecular
Revisando brevemente las afirmaciones de la teoría cinética – molecular, se sabe que las partículas de un gas se encuentran en continuo movimiento con cierta velocidad y se producen colisiones entre ellas transfiriéndose energía. Esta energía también es proporcional a la temperatura.
Primero, para describir...