Unidad 5_gases

Universidad de Concepción
Facultad de Ciencias Químicas

Química General para Ingeniería
Unidad 5
Tema: Estado gaseoso y Teoría
cinético-molecular de gases.

UdeC/FCQ/M E König
Unidad 5

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Unidad 5. El estado gaseoso de la materia
y la teoría cinético-molecular.
5.1.- Perspectiva de los estados físicos de la materia.
5.2.- Presión y presión de los gases.
5.3.- Leyes de los gases y sufundamento experimental.
Ecuación de estado de gas ideal.
5.4.- Aplicaciones de la ecuación de estado de gas ideal.
5.5.- Teoría cinético-molecular, modelo para gases.
5.6.- Comportamiento real de los gases.
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5.1. Perspectiva de los estados físicos de la
materia.
De los tres estados físicos de la materia:
sólido, líquido, gaseoso
el más ampliamente estudiado y al que másdedicación
por comprender su comportamiento se ha dado, es el
estado gaseoso.
Las razones por las cuales esto ha sido así pueden ser:
=> más amplitud de intervalos de manipulación de
variables experimentales
=> conocimiento del estado gas sirve de base para comprensión de comportamiento de los otros estados.
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Muchos de los gases atmosféricos: nitrógeno,
oxígeno,vapor de agua, dióxido de carbono, son
escenciales para la vida y ellos participan en ciclos
complejos de reacciones de óxido-reducción durante
el movimiento que experimentan a través del
ambiente.
N2

H2O(g)
O2

CO2

También son numerosos los gases que juegan
importantes roles en la industria química, como por
ejemplo:
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Algunos gases importantes en la industria.NOMBRE

FORMACIÓN

Metano,
CH4

En depósitos de
Combustible
petróleo, producido por doméstico
bacterias que habitan
en las termitas, vacunos
y ovejas

Amoníaco, N2(g) + 3H2(g) =
NH3
2NH3(g)

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USO

En producción de
fertilizantes y
explosivos
continúa …5

… continuación …
NOMBRE: Cloro, Cl2
OBTENCIÓN: por descomposición electrolítica de soluciones de cloruros de …
2NaCl(ac)+ 2H2O(l) = 2NaOH(ac) + Cl2(g) + H2(g)

USOS: Blanqueo de papel, textiles, desinfectante doméstico.
…
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… continuación …
NOMBRE: Gas de síntesis.
Es una mezcla de monóxido de carbono e
hidrógeno: CO y H2
OBTENCIÓN:
C(s, carbón) + H2O(l) = CO(g) + H2(g)
USOS: Combustible limpio del carbón (libre de
azufre); CO para síntesis de compuestos
químicos.
…
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… continuación …
NOMBRE: Hexa fluoruro de uranio, UF6
OBTENCIÓN:
UO2(s) + 4HF(ac) + F2(g) = UF6(g) + 2H2O(l)
USOS: Para producción de combustible de
uranio en energía nuclear.
…
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… continuación …
NOMBRE:

Etileno, C2H4

FORMACIÓN: Descomposición a alta temperatura de gas natural (cracking).
USOS: En la producción de plásticos, síntesis dehidrocarburos.

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Las propiedades químicas de un gas dependen
de su naturaleza (elementos que lo forman y
composición), sin embargo todos los gases
tienen propiedades físicas marcadamente
similares.

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El estudio del estado gaseoso comprenderá:
•

revisión de sus propiedades físicas (macroscópicas)

•

análisis de relaciones empíricas entre laspropiedades (macroscópicas)

•

presentación de modelo microscópico
idealizado de la estructura de un gas
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Las propiedades físicas macroscópicas de un
sistema son aquellas que definen su estado
(físico), ellas pueden variar sin que cambie la
naturaleza del sistema.
Ejemplos de propiedades físicas:
volumen, masa, temperatura, presión,
densidad, viscosidad, dureza,capacidad
calórica, … etc.
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Según sean los valores de presión y de temperatura ,
una sustancia presenta estado:
sólido y/o líquido y/o gas
En términos muy generales, las características
comparativas más evidentes de estos estados son:
SÓLIDO:

forma propia, volumen propio,

LÍQUIDO: en parte se adapta a la forma del recipiente que lo contiene, volumen definido,...