Gases ideales Prof. Miguel Moreno

Gas Es una sustancia que posee moléculas con un movimiento aleatorio con una fuerza de atracción entre ellas mismas tan débil, que cada una se mueve libremente. ES MAS SIMPLE QUE EL ESTADO SOLIDO Y LIQUIDO. Ellos están sujetos a cambios de: Temperatura Presión Volumen

Temperatura ℃=5/9 (℉-32) ℃=K-273 ºK= 5/9 (ºF-459,67) ºR= 9/5 ºK Es la forma cuantificable del calor presente en un sistema o en el ambiente, se puede expresar de 3 formas tradicionales que son: Celcius, Kelvin y Fahrenheit. Se mide con el Termómetro. ℃=5/9 (℉-32) ℃=K-273 ºK= 5/9 (ºF-459,67) ºR= 9/5 ºK ºR= ºF + 459,67

Volumen Es aquella proporcion del espacio que ocupa determinada sustancia, cuerpo o compuesto. Es cuantificado mas comúnmente por fiolas, probetas y vasos de precipitado. 1 L = 1 dm3        1 mL= 1 cm3

Presión Es la fuerza ejercida por unidad de área. Los gases ejercen presión sobre cualquier superficie ya que las moléculas gaseosas se encuentran en constante movimiento La unidad internacional de la presion es el Pascal (pa) que se define como un newton por metro cuadrado: 1 Pa = 𝑁 𝑚 2 Donde 101325 Pa = 1 atm = 760mm Un gas ideal posee 1 atm y eleva el mercurio en el barómetro hasta los 760mm

Leyes de los gases Ley de Boyle Si se mantiene constante la temperatura de una masa determinada de gas mientras su volumen varía entre límites amplios, la presión ejercida por el gas varía también, de tal modo que el producto de la presión por el volumen permanece (aproximadamente) constante. PV= K(ctte.) Ahora si tenemos una muestra de gas, con temperatura constante, pero que en el tiempo varia en sus condiciones (ya sea de P o V), siempre y cuando la temperatura sea constante se hace la siguiente relación 𝑷 𝟏 𝑽 𝟏 = 𝒌 𝟏 = 𝑷 𝟐 𝑽 𝟐

Ley de Charles y Gay-Lussac El volumen de una cantidad fija de gas mantenida a presión constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas. Otra forma de verlo es que para una cantidad de gas y volumen constantes, la presion del gas es directamente proporcional a la temperatura. 𝑽 𝟏 𝑻 𝟏 = 𝑽 𝟐 𝑻 𝟐 Ley de Avogadro A presión y temperatura constantes, el volumen de un gas es directamente proporcional numero de moles presente. V= 𝒌 𝟒 𝒏

Ahora si tomamos las ecuaciones planteadas por Boyle, Charles y Avogadro podemos resumirla en: PV= nRT Donde R sera la constante de proporcionalidad y es conocida como la constante de los gases ideales. GAS IDEAL: es un gas teorico o hipotetico cuyo comportamiento de presión, volumen y temperatura se puede explicar completamente por la formula de los gases ideales. Para saber cuanto es el valor de R se despeja de la formula ya descrita y usamos los valores ideales de cada uno. 𝑅= 𝑃𝑉 𝑛𝑇 𝑅= 1 𝑎𝑡𝑚 ∗(22,4𝐿) 1 𝑚𝑜𝑙 ∗(273,15 º𝐾) R= 0,082507 𝐿 ∗𝑎𝑡𝑚 𝑚𝑜𝑙 ∗º𝐾

Ejercicio 1: El volumen inicial de una cierta cantidad de gas es de 200 cm3 a la temperatura de 20ºC. Calcula el volumen a 90ºC si la presión permanece constante.

Ejercicio 2: Una cantidad de gas ocupa un volumen de 80 cm3 a una presión de 750 mm Hg. ¿Qué volumen ocupará a una presión de 1,2 atm. si la temperatura no cambia?

Ejercicio 3: Buscar la presión de 8,8 g de CO2 a 27 ºC en un recipiente con volumen 1230 cm3. (C = 12, O = 16)

Ejercicio 4: El aire contiene aproximadamente un 21 % de oxígeno, un 78 % de nitrógeno y un 0,9 % de argón, estando estos porcentajes expresados en masa. ¿Cuántas moléculas de oxígeno habrá en 2 litros de aire? ¿Cuál es la presión ejercida si se mete el aire anterior en un recipiente de 0,5 l de capacidad a la temperatura de 25 ºC? La densidad del aire = 1,293 g/l. P. a. (O) = 16. P. a. (N) =14. P. a. (P. a.) = 40.