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ESTADOS DE AGREGACIÓN 1. 2 3 ESTADO GASEOSO 4 COMPORTAMIENTO DE LOS GASES No tienen forma definida ni volumen propio Sus moléculas se mueven libremente.

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1 ESTADOS DE AGREGACIÓN 1

2 2

3 3 ESTADO GASEOSO

4 4

5 COMPORTAMIENTO DE LOS GASES No tienen forma definida ni volumen propio Sus moléculas se mueven libremente y a azar ocupando todo el volumen a disposición. Pueden comprimirse y expandirse. Baja densidad. Todos los gases se comportan de manera similar frente a los cambios de P y T. 5

6 Sustancias gaseosas a T ambiente Monoatómicas: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatómicas: H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2 HCl, CO, NO Triatómicas: CO 2, O 3, SO 2 Tetraatómicas:SO 3, NH 3 Poliatómicas: CH 4, C 2 H 6 6

7 7 ¿Qué magnitudes necesito para definir el estado de un gas?

8 8 Para definir el estado de un gas se requieren cuatro magnitudes: Temperatura Presión Volumen Masa

9 9 ESCALAS DE TEMPERATURA

10 10 ESCALA CELSIUS (ºC) Punto inferior: 0 ºC (fusión del agua) Punto superior: 100 ºC (ebullición del agua) 100 ºC 0 ºC

11 11 ESCALA FARENHEIT (ºF) (ºC – 0)= (ºF – 32) ºC = 100 (ºF – 32) 180 ºC = 5 (ºF – 32) ºF 0 ºF 32 ºF 100 ºC 0 ºC X

12 12 ESCALA KELVIN O ABSOLUTA (K) T(K) = t (ºC) ºC -273 ºC 0 ºC 373 ºK 0 ºK 273 ºK

13 13 PRESIÓN

14 PRESIÓN (unidades) 1atm 760mmHg 760 Torr 1atm 1, Pa1013 hPa 14

15 15 Experiencia de Torricelli. Presión atmosférica estándar 1,00 atm=760 mm Hg=760 torr=101,325 kPa=1,01325 bar=1013,25 mbar Fg Fa Fa = Fg = mg = V g = Ah g = h g A A A A A Fa = Pa = h g A

16 16 Medida presión de gases Manómetro de extremo abierto

17 17 Medida presión de gases Manómetro de extremo abierto

18 18 Medida presión de gases Manómetro de extremo cerrado P gas = h 2 -h 1

19 19 LEYES DE LOS GASES IDEALES

20 20 Ley de Boyle Ley de Boyle (1662) V = k2k2 P PV = constante (k 2 ) para n y T constantes Para 2 estados diferentes: P 1 V 1 = cte = P 2 V 2 La presión de una cierta cantidad de gas ideal a T cte. Es inversamente proporcional al volumen.

21 21 Ley de Charles Charles (1787) V T V = k 3 T para n y P constantes Para 2 estados: V 1 /T 1 = cte=V 2 /T 2 A presión constante, una cierta cantidad de gas ideal, aumenta el volumen en forma directamente proporcional a la T.

22 22 Ley de Gay-Lussac Gay-Lussac (1802) P T A volumen constante, una cierta cantidad de gas ideal, aumenta la presión en forma directamente proporcional a la T. P = k 4 T para n y V constantes Para 2 estados: P 1 /T 1 = cte=P 2 /T 2

23 23 Ley de Avogadro V n o V = k 1 · n En condiciones normales (CNPT): 1 mol de gas = 22,4 L de gas A una temperatura y presión dadas: Volúmenes iguales de todos los gases medidos a las mismas condiciones de P y T tienen el mismo número de moléculas y de moles.

24 24 Combinación de las leyes de los gases: ECUACIÓN GENERAL DEL GAS IDEAL. Ley de Boyle V 1/P Ley de Charles V T Ley de Avogadro V n PV = nRT V nT P

25 25 Constante universal de los gases (R) R =R = PV nT = 0, atm L mol -1 K -1 = m 3 Pa mol -1 K -1 PV = nRT = 8,3145 J mol -1 K -1 = 1,98 Cal mol -1 K -1 = 8,3145 m 3 Pa mol -1 K -1

26 26 ECUACIÓN DE ESTADO P1 V1 = P2 V2 T1 T2 Para 2 estados diferentes se cumple: Estado 1: P1 V1 = nRT1 Estado 2: P2 V2 = nRT2 P1 V1 = nR T1 P2 V2 = nR T2

27 27 Aplicaciones de la ley de los gases ideales Determinación de pesos moleculares y densidad de gases PV = nRT V = m P m = nRT peroReeemplazando V P m = RT n entoncespero M = m n entonces M = RT P

28 28 MEZCLA DE GASES

29 29 Ley de Dalton de las presiones parciales Las leyes de los gases se aplican a las mezclas de gases. Presión parcial: –Cada componente de una mezcla de gases ejerce una presión igual a la que ejercería si estuviese él sólo en el recipiente.

30 30 Ley de Dalton (Ley de las Presiones parciales) P tot = P A + P B + P C + … La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las Presiones parciales.

31 31 GASES IDEALES

32 Gas Ideal Es aquel que cumple estrictamente la ecuación general a cualquier presión y temperatura Los gases reales solo la cumplen a presiones bajas y temperaturas altas 32


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