UNIDADVGases

UNIDAD V ESTADO GASEOSO. Leyes de los gases ideales. Deducción de la ecuación general del
gas ideal. Unidades de la constante general de los gases. Aplicaciones de la ecuación del gas ideal. Ley
de Dalton. Ley de Graham. Teoría cinética aplicada al estado gaseoso. Postulados. Gases reales.
Características. Ecuación de van de Waals. Licuación de gases. Condiciones críticas.

ESTADO GASEOSO
Lossistemas materiales gaseosos se caracterizan desde un punto de vista MACROSCOPICO por:
• Su homogeneidad;
• Su pequeña densidad, respecto de líquidos y sólidos;
• La ocupación de todo el volumen del recipiente que los contiene;
• la espontánea difusión de un gas en otro, dando soluciones.
La estructura de los gases es interpretada por la teoría cinético-molecular (MICROSCOPICO):
• La sustancia, enestado gaseoso, está constituida por moléculas muy separadas entre sí,
como corresponde a su baja densidad.
• Las moléculas están animadas de perpetuo movimiento, trasladándose en línea recta en
todas las direcciones y sentidos dentro del volumen ocupado.
• Hay choques de las moléculas contra las paredes del recipiente y también entre si (choques
intermoleculares).
Las leyes de los gases idealesfueron deducidas de la teoría cinética en base a los dos primeros
supuestos.
Los gases ideales ( o perfectos o hipotéticos) cumplen con los siguientes postulados:
•
Los gases se componen de moléculas cuyo tamaño es despreciable comparado con la
distancia media entre ellas.
•
Las fuerzas intermoleculares son débiles ó despreciables. Salvo en el momento de la
colisión.
•
Cumplen con las leyes de losgases
LEYES VOLUMETRICAS DEL ESTADO GASEOSO.
Las leyes volumétricas más sencillas relacionan dos de las cuatro magnitudes del estado gaseoso. Las
dos restantes se mantienen constantes.
Magnitudes
Unidades
MASA (m)
La unidad de masa en el sistema CGS es el gramo (g)
La unidad de masa en el SIMELA es el kilogramo (kg)
3
VOLUMEN (V)
En el SIMELA la unidad de volumen es el metro cúbico (m )
(Capacidad)Los volúmenes gaseosos se expresan en unidades de capacidad litros (L) o
(mL)
PRESION (P)
La equivalencia entre las unidades de presión más común es:
1 atm = 760 mm Hg = 760 Torr =1013,25 hPa
TEMPERATURA (T) En cuanto a la temperatura, la escala Celsius no encuentra aplicación en los
cálculos, debiéndose emplear la escala absoluta o KELVIN. Ambas
temperaturas quedan relacionadas por la igualdad:
t°C + 273 = T K

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Relación gráfica de la escala Celcius con la escala centígrada

LEY DE BOYLE
Vincula : volumen y presión
De : una masa constante de gas a temperatura constante.
El volumen de una masa definida de gas, a temperatura constante, es inversamente proporcional a
la presión.

En otras palabras, la presión varía en proporción inversa con el volumen:

P

1
V

La interpretaciónmatemática del comportamiento es:
P V =k
Ley de Boyle
La aplicación de la ley de Boyle a dos estados, (1) y (2) permite aseverar que:
P1V1 = P2V2
Experiencia de Boyle
El estudio de los gases, y en particular del aire, atrajo la atención de los físicos del siglo XVII y
más concretamente la del irlandés Robert Boyle (1627-1691). Las experiencias que le permitieron
establecer su conocida ley consistieron,básicamente, en añadir mercurio a un tubo acodado
suficientemente largo abierto por un extremo y provisto de una llave en el otro. Con la llave abierta
vertía mercurio y su nivel en las dos ramas del tubo se igualaba (principio de los vasos
comunicantes). A continuación cerraba la llave y añadía sucesivamente cantidades de mercurio
iguales, con lo cual, la presión a la que estaba sometido el gasencerrado en el otro extremo del tubo,
aumentaba en igual proporción. Mediante sucesivas medidas de la distancia entre los dos niveles
alcanzados por el mercurio en ambas ramas del tubo, observó que la disminución del volumen del
gas guardaba cierta relación con el aumento de presión. Si doblaba el peso de mercurio, el volumen
se reducía a la mitad, si lo triplicaba se reducía a la tercera parte y...