El Estado Gaseoso y sus Leyes

Presentación del tema: "El Estado Gaseoso y sus Leyes"— Transcripción de la presentación:

1 El Estado Gaseoso y sus Leyes
1.- UNIDADES VOLUMEN, TEMPERATURA y CANTIDAD DE SUSTANCIA PRESIÓN Atmósfera, Pascal

2 Gases Presión de un gas Unidad SI de presión Kg/(m x s2) = Pa

3 Barómetro de Torricelli

4 Unidades de Presión Pa = 1 atm = 760 mmHg = 760 torr La relación entre la presión P y la altura h de una columna líquida en un barómetro es P = g d h g = aceleración de gravedad (9,81 m/s2) d = densidad del líquido h = altura columna

5 Manómetro de Hg

6 LEYES DE LOS GASES 1.- Ley de Boyle Presión y Volumen

7 2.- Ley de Charles Temperatura y Volumen

8 3.- Ley de Gay- Lussac TEMPERATURA Y PRESIÓN

9 Condiciones Normales de Presión y Temperatura
4.- Hipótesis de Avogadro VOLUMEN Y CANTIDAD DE SUSTANCIA Condiciones Normales de Presión y Temperatura (CNPT o CN) CNPT: 1 atm (760 mm Hg) y OºC (273 K) Vm CNPT = 22, 414 L

10 LEY COMBINADA DE LOS GASES
P1v1 = P2v2 T T2

11 ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES IDEALES
PV = nRT R= Constante general de los gases ideales

12 Pi = PT Xi 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 que ejerce cada gas en el recipiente que lo contiene, como si ocupara, por sí solo todo el volumen que ocupa la mezcla” Pi = PT Xi Pi = Presiones parciales PT= Presión Total Xi = Fracción Molar

13 Teoría Cinético Molecular de de Los Gases
Postulados: Los gases están compuestos por moléculas cuyo tamaño es despreciable comparado con la distancia existente entre ellos Las partículas de los gases se mueven al azar Los choques son elásticos La Energía cinética media de un gas es proporcional a su temperatura absoluta

14 GASES REALES

15 (P + (n2 . a )) ( V – n b ) = RT V2 He 0.0341 0.0237 H2 0.244 0.0266
Sustancia a (L2 atm/mol2) b(L/mol) He 0.0341 0.0237 H2 0.244 0.0266 O2 1.36 0.0318 H2O 5.46 0.0305 CCl4 20.4 0.1383

16 1.- La teoría cinética de los gases, establece en forma CORRECTA que:
a) Mediante esta teoría se puede dilucidar el concepto de presión de un gas ideal. b) Los gases que cumplen esta teoría están en CNPT. c) Los gases que cumplen esta teoría deben ser monoatómicos. d) Cuando ocurre un choque entre dos partículas de un gas ideal, existe pérdida de energía. e) La distancia entre cada partícula del gas ideal debe ser igual al doble de su radio atómico. 2.- Según las propiedades generales de los gases, determine cual de las afirmaciones es la CORRECTA : a) La ley de Charles relaciona la temperatura con la presión. b) Cuando se sobrepasa el limite de CNPT, un gas se comportará como real. c) La constante "a" de los gases reales corrige la influencia de las fuerzas atractivas intermoleculares. d) Para que se cumpla que la presión total de una mezcla de gases sea la sumatoria de las presiones parciales de los gases constituyentes de dicha mezcla, todos los gases deben ser iguales. e) El CO2 se considera un gas ideal, mientras que el O2 se considera un gas real.

17 3.- Se aumenta, a presión constante, la temperatura de un gas desde 30 ºC hasta 82 ºC ¿ En cuanto habrá aumentado su volumen? a) 1,17 % b) 17% c) 0,17 % d) 85% e) 0.85 % 4.- Si se queman 5,0 g de grafito contaminado con arcilla, y el CO2 producido ocupa 7.05 L a 20 ºC y 740 mm de Hg. El porcentaje de carbón presente en la muestra de grafito es de: a) 68.6 % de carbón b) 100 % de carbón c) 41.6 % de carbón d) 53.4 % de carbón e) Ninguna de las anteriores

18 5.- Una mezcla contiene 4,00 g de CH4 (g), 4,00 g de C2H4 (g) y 4,00 g de C4H10 (g) está encerrado en un matraz de 1,50 L a una temperatura de 0 ºC. (a) Calcule la presión parcial de cada uno de los gases de la muestra, (b) Calcule la presión total de la mezcla. R: PCH4 (g) = 3,72 atm, PC2H4 (g) = 2,13 atm, PC4H10 (g) = 1,03 atm (b) Pt = 6,88 atm

19 6.- A 400 K se introducen en un recipiente de 100 L, 340 g de sulfuro de hidrógeno y 160 g de oxígeno. Si posteriormente ambos gases reaccionan según la ecuación siguiente, produciendo agua y óxido de azufre: 2 H2S (g) O2 (g)  SO2 (g) H2O (g) Calcule la presión inicial y la presión final después de reacción en el recipiente.

20 7.- Calcule el volumen de O2 a 47 ºC y 720 mm de Hg que reaccionará
Con 5 litros de SO2, de acuerdo a la siguiente reacción: SO2 (g) + O2 (g)  SO3 (g) 8.- El nitrógeno y el hidrógeno gaseoso reaccionan para formar amoniaco gaseoso: A cierta temperatura y presión, 0,70 L de N2 reacciona con 2,1 L de H2. Si se consumen todo el N2 y el H2, ¿qué volumen de NH3, a la misma temperatura y presión se producirá?

21 CaC2 (s) + 2 H2O (l)  Ca(OH)2 (ac) + C2H2 (g)
9.- El carbonato de amonio se descompone al calentarlo según la ecuación: NH4CO2NH2 (s)  2 NH3 (g) + CO2 (g) Calcule el grado de disociación del carbonato si 5,0 gramos del compuesto vaporizado completamente ocupan un volumen de 7,66 litros a 740 mmHg y 200 ºC. MA O: 16 g/mol MA N: 14 g/mol 10.- El carburo de calcio reacciona con agua para producir gas acetileno, C2H2. CaC2 (s) H2O (l)  Ca(OH)2 (ac) + C2H2 (g) Calcular el volumen (en litros) de acetileno producido a 26 ºC y 684 mm Hg a partir de moles de CaC2 y un exceso de agua.

22 1.- Un recipiente de 20 L contiene los siguientes porcentajes de gases: 55 % de O2 y 45 % de H2S. Si ambos gases se comportan como gases ideales y no reacciona, determine las presiones totales del recipiente. Si por otro lado, ambos gases reaccionan según la ecuación: H2S (g) O2 (g)  SO2 (g) + H2O (g) Calcule la presión inicial y la presión final después de reacción en el recipiente. Pesos atómicos: I: g/mol H: 1 g/mol Trabaje como máximo con 4 cifras significativas. (25 puntos)

23 1.- Se tiene el recipiente A de 5 L con hidrógeno gaseoso (I2) a una presión de 1,45 atm. Por otro lado se tiene el recipiente B de 35 L con cloro gaseoso (H2) a una presión de 2,5 atm. Si ambos recipientes se vacían completamente sobre un tercer recipiente C de 50 L, que tiene una temperatura de 78 ºC, determine: a) La presión final del recipiente C, suponiendo que ambos gases no reaccionan. La presión parcial de HI que se generaría en el recipiente C, si reaccionarán I2 y H2. a 78 ºC, de acuerdo a la reacción: I H2  HI Los supuestos que deben cumplirse para que usted pueda hacer los cálculos anteriores (explique brevemente) Pesos atómicos: I: g/mol H: 1 g/mol Trabaje como máximo con 4 cifras significativas. (25 puntos)

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