LOS GASES Y SUS PROPIEDADES Prof. Sandra González CHEM 203

Características: Son compresibles No tienen volumen definido No tienen forma definida Se difunden La mayoría son incoloros

DEFINICIÓN DE PROPIEDADES Presión: fuerza ejercida sobre un área dada de una superficie u objeto. Unidades: mm de Hg Atmósferas estándar (atm) ( 1 atm = 760 mm Hg) Pascal ( 1 atm = 1.01 3 x 105 Pa) 1 bar ( 1 bar = 0.9869 atm) 1 psi ( 1 atm = 14.7 psi)

Barómetro vacío Presión atmosférica Mercurio

Manómetro

DEFINICIÓN DE PROPIEDADES Volumen = espacio que ocupa un gas. Por lo general, los gases están contenidos en tanques, por lo que equivaldría al espacio disponible dentro del tanque. Unidades: litros o mililitros

DEFINICIÓN DE PROPIEDADES Temperatura= propiedad física que determina en qué dirección fluye el calor. Medida de cuán caliente está un objeto o sustancia. Unidades: Kelvin (K) : K = 273.15 + °C ° F = (1.8 x Temperatura en ° C) + 32 ° C = (Temperatura en ° F – 32) / 1.8

Teoría cinético-molecular de los gases Separación entre las moléculas es mucho mayor que el tamaño de las moléculas Movimiento de las moléculas es continuo y aleatorio Los choques entre las moléculas son elásticos La energía cinética promedio de las moléculas es proporcional a la temperatura a la que se encuentra el gas No hay atracción o repulsión entre las moléculas del gas La presión de un gas se genera por los choques de las moléculas contra las paredes del recipiente.

Ley de Boyle A temperatura y moles constantes, la presión de un gas es inversamente proporcional al volumen del gas. P α 1/V Explicación:

Ley de Charles A presión y moles constantes el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura del gas en kelvin. V α T Explicación:

Hipótesis de Avogadro Volúmenes iguales de gases a la misma presión y temperatura tendrán el mismo número de moléculas.

TEMPERATURA ABSOLUTA

Ley de Gases Ideales PV = nRT Donde : P = presión V= volumen n = moles del gas T = temperatura en kelvin R = Constante universal de gases ideales

EJEMPLOS Calcule la presión de un gas contenido en un tanque de 5.00 litros, si el tanque contiene 6.00 x103 moles del gas a 25.0 °C Calcule los moles de O2 contenidos en un tanque de 20.0 L a 80.0 °C y 3.00 atm. Nitrógeno está contenido en un tanque rígido cerrado a 1.00 atm y 25.0 °C. Si el tanque se calienta hasta 50.0 °C, calcule la presión final del sistema.

PRESIONES PARCIALES En una mezcla de gases: Ptotal = PA + PB + PC + …. Ley de Dalton ntotal RT = nA RT + nB RT + nC RT + … V V V V

Masa molar de un gas M = dRT V d= densidad del gas V= volumen T = temperatura en kelvin R = Constante universal de gases ideales

Raiz de la rapidez cuadrática media √u2 = urms = √3RT M Ejemplo: Calcule urms de los átomos de helio a 25°C urms = √3(8.314 J/K.mol)(298K) ( 4.003 x 10-3 kg/mol)

Difusión y Efusión Difusión = mezcla de las moléculas de un gas con otro gas Ley de Difusión de Graham: r1 / r2 = (M2 / M1 )½ r1 y r2 son la rapidez de cada gas Efusión= proceso por el cual un gas escapa de un envase o contenedor a través de un orificio