Gases 17 DE MAYO. Fue el interés de John Dalton por las cuestiones climáticas lo que lo llevó a estudiar a los gases, y finalmente a proponer la teoría.

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1 Gases 17 DE MAYO

2 Fue el interés de John Dalton por las cuestiones climáticas lo que lo llevó a estudiar a los gases, y finalmente a proponer la teoría atómica de la materia.

3 Características de los gases Pueden ser: ◦Monoatómicos ◦Diatómicos ◦Moléculas El volumen de un gas es igual al volumen del recipiente en donde se encuentra confinado. Son muy compresibles: cuando se aplica cierta presión a un gas, su volumen disminuye con facilidad. Los gases pueden formar mezclas homogéneas unos con otros, independientemente de las identidades o proporciones relativas de los gases componentes. Las propiedades características de los gases se deben a que las moléculas individuales se encuentran relativamente separadas.

4 FórmulaNombreCaracterísticas HCNCianuro de HidrógenoMuy tóxico, olor tenue a almendras amargas H2SSulfuro de HidrógenoMuy tóxico, olor a huevos podridos COMonóxido de carbonoTóxico, incoloro, inodoro CO2Dióxido de carbonoIncoloro, inodoro CH4MetanoIncoloro, inodoro, inflamable C2H4EtilenoIncoloro, madura la fruta C3H8PropanoIncoloro, inodoro, gas embotellado N2OÓxido nitrosoIncoloro, olor dulzón, gas hilarante NH3AmoniacoIncoloro, olor picante SO2Dióxido de azufreIncoloro, olor irritante

5 Presión

6 Ejercicio 1 A. Convierta 0.357 atm a torr B. Convierta 6.6 x 10 -2 torr a atm C. Convierta 147.2 kPa a torr Presión Arterial : presión sistólica y díastólica, hipertensión

7 Las Leyes de los Gases Experimentos realizados revelan que se necesitan cuatro variables para definir la condición de un gas: ◦Temperatura, T ◦Presión, P ◦Volumen, V ◦Cantidad de gas, moles, n Las ecuaciones que expresan relaciones entre estas variables se conocen como leyes de los gases.

8 Relación presión-volumen: Ley de Boyle

9 Relación temperatura-volumen: Ley de Charles

10 Relación cantidad-volumen: Ley de Avogadro

11 La Ecuación del Gas Ideal

12 Constante R UnidadesValor númérico L-atm/mol-K0.08206 J/mol-K8.314 Cal/mol-K1.987 m3-Pa/mol-K8.314 L-torr/mol-K62.36

13 Las condiciones ideales de un gas son las siguientes: VariableValor numérico Temperatura, T0 °C, 273.15 K Presión, P1.00 atm Volumen, V22.41 L Masa, n1.00 mol

14 Ejercicio 2. A. El carbonato de calcio, CaCO3, se descompone cuando se calienta para dar CaO y CO2. Una muestra de CaCO3, se descompone, y el dióxido de carbono se colecta en un matraz de 250 mL. Una vex que se completa la descomposición, el gas tiene una presión de 1.3 atm a una temperatura de 31 °C. ¿Cuántos moles de CO2 gaseosos se generaron? B. Las pelotas de tenis por lo regular se llenan con aire o con N2 gaseoso a una presión superior que la atmosférica, para aumentar su “rebote”. Si una pelota de tenis en particular tiene un volumen de 144 cm3 y contiene 0.33 g de N2 gaseoso ¿cuál es la presión en el interior de la pelota a 24 °C?

15 Ecuación de Gas Ideal y Leyes de los Gases

16 Ejercicio 3. A. La presión del gas en un envase de aerosol es de 1.5 atm a 25°C. Suponiendo que el gas en el interior cumple a la ecuación del gas ideal. ¿Cuál será la presión si el envase se calentara a 450 °C? B. Un tanque grande para el almacenamiento de gas natural está arreglado de tal manera que la presión se mantenga a 2.20 atm. En un día frío de diciembre cuando la temperatura es de -15 °C (4 °F), el volumen del gas en el tanque es de 3.25 x 10 3 m3. ¿Cuál es el volumen de la misma cantidad de gas en un día cálido de julio cuando la temperatura es de 31 °C (88 °F)?

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18 Ejercicio 4. A. Un globo inflado tiene un volumen de 6.0 L a nivel del mar (1.0 atm) y se le permite ascender en altitud hasta que la presión es de 0.45 atm. Durante el ascenso, la temperatura del gas baja de 22 °C a -21 °C. Calcule el volumen del globo en su altitud final. B. Una muestra de 0.50 mol de gas oxígeno se confina a 0 °C en un cilindro con un pistón móvil. El gas tiene una presión inicial de 1.0 atm. El pistón se comprime al gas, de tal forma que su volumen final se vuelve la mitad del volumen inicial. La presión final del gas es de 2.2 atm ¿Cuál es la temperatura final del gas en grados Celsius?

19 Mezcla de Gases y Presiones Parciales

20 Ejercicio 5. A. Una mezcla gaseosa formada por 6.00 g de O2 y 9.00 g de CH4 se coloca en un recipiente de 15.0 L a 0 °C ¿Cuál es la presión parcial de cada gas, y cuál es la presión total en el recipiente? B. ¿Cuál es la presión total ejercida por una mezcla de 2.00 g de H2 y 8.00 g de N2 a 273 K en un recipiente de 10.0 L?