Conceptos previos Leyes químicas Teoría cinético molecular.

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1 Conceptos previos Leyes químicas Teoría cinético molecular

2 U7 |Conceptos previos Estados de la materia Escala absoluta de temperatura Volumen molar / Principio de Avogadro

3 U7 |Estados de la materia Propiedades Gas No tiene forma ni volumen propios Muy compresible Fluye con facilidad Líquido Se adapta a la forma del recipiente Muy poco compresible Sólido Forma definida, volumen propio Rígido Muy poco compresible Plasma Estado más abundante en el universo Formado por partículas con cargas libres en movimiento continuo y desordenado Se encuentra a temperaturas elevadísimas

4 U7 |Escala absoluta de temperatura De la misma manera que existe la escala de temperatura centígrada o Celsius, hay una escala de temperatura absoluta. Cada grado de esta escala se denomina kelvin y se simboliza por K. Escala centígrada y escala absoluta de temperatura. Comparación entre los valores de las temperaturas en las dos escalas. Un gas se encuentra en condiciones normales (c. n.) cuando su temperatura es de 273 K (0 °C) y su presión es 1,013 × 105 Pa (1 atm).

5 U7 |Volumen molar / Principio de Avogadro Volumen molar Volumen ocupado por un mol de un elemento o compuesto, sea en estado sólido, líquido o gaseoso. El volumen molar se simboliza por Vm. Principio de Avogadro Volúmenes iguales de gases es las mismas condiciones de presión y temperatura tienen el mismo número de moléculas. En cada uno de los recipientes hay un mol de gas a la misma presión y temperatura.

6 U7 |Leyes químicas Gases perfectos: - Ley general - Ecuación general - Aplicaciones Mezcla gases: - Ley de Dalton

7 U7 |Ley general de los gases perfectos Para una misma masa de gas, el producto de la presión por su volumen dividido por su temperatura absoluta es una cantidad constante. Ley de Boyle-Mariotte (T 1 = T 2 )p 1 V 1 = p 2 V 2 Ley de Gay-Lussac (P 1 = P 2 ) Ley de Gay-Lussac (V 1 = V 2 )

8 U7 |Ecuación general de los gases perfectos P V = n RT El valor constante p V m /T se denomina constante de los gases y se designa con la letra R. Su valor es de 8,31 J/K mol, cuando la presión, el volumen y la temperatura están expresados en unidades del SI.

9 U7 |Aplicaciones de la ecuaci ó n general de los gases perfectos Determinación de masas moleculares de gases Determinación de la densidad de un gas Densidades relativas

10 U7 |Ley de Dalton de las presiones parciales La presión total ejercida por una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de todos sus componentes. p total = p A + p B + p C +... La presión total de la mezcla de gases es de 60 kPa. La presión parcial del gas B en la mezcla de gases es de 30 kPa, que es la misma presión que ejercería si él solo ocupara todo el volumen de la mezcla, a la misma temperatura.

11 U7 |Teor í a cinético molecular Teoría cinético molecular de los gases Ampliación a los estados líquido y sólido Cambios de estado

12 U7 |Teor í a cinético molecular de los gases Los gases están constituidos por un número muy grande de moléculas que están en movimiento rápido e incesante. Las moléculas chocan entre ellas y con las paredes del recipiente que las contiene, y se mueven en zig-zag, sin direcciones privilegiadas y a velocidades diferentes. La presión ejercida por el gas contra las paredes del recipiente que lo contiene es consecuencia del choque de las moléculas. Los choques de las moléculas entre ellas y con las paredes del recipiente que las contiene son perfectamente elásticos. Las moléculas son pequeñísimas y están muy separadas las unas de las otras. Su volumen es insignificante comparado con el volumen total del recipiente. La velocidad de las partículas y, por tanto, su energía cinética media de translación depende de la temperatura del gas. Cuando dos gases tienen la misma temperatura absoluta, sus moléculas tienen la misma energía cinética media. Las moléculas de un gas se desplazan constantemente chocando entre ellas y con las paredes del recipiente que las contiene.

13 U7 | Ampliación de la Teoría cinético molecular a los estados líquido y sólido Estado líquido Fuerzas de atracción mayores que en los gases Las partículas se mueven desordenadamente Distancias entre partículas menores que en los gases Estado sólido Fuerzas de atracción elevadas Partículas dispuestas ordenadamente Distancias entre partículas menores que en los líquidos

14 U7 |Cambios de estado Fusión (Sólido - Líquido) Denominamos calor de fusión a la energía que tenemos que suministrar a la unidad de masa de un sólido puro que se encuentra a la temperatura de fusión, para convertirlo en líquido a la misma temperatura. Evaporación (Líquido – Gas) Se denomina calor de vaporización a la energía que tenemos que suministrar a la unidad de masa de un líquido puro para convertirla totalmente en gas (a presión constante), sin modificar su temperatura. Mientras un líquido bulle, toda la energía que se le suministra se utiliza para pasar las moléculas del estado líquido al gaseoso. Por ello, mientras dura la ebullición, la temperatura se mantiene constante. Mientras un sólido se funde, toda la energía que se le suministra se utiliza para pasar las moléculas del estado sólido al líquido. Por ello, mientras dura la fusión, la temperatura se mantiene constante.