Fenómenos químicos U.1 La naturaleza corpuscular de la materia A.6 Ley de Boyle

Relación entre la presión y el volumen ocupado por un gas a temperatura constante Fue propuesta por Robert Boyle (1627-1691) en el año 1662. En 1676 Edmé Mariotte (1620-1684) publicó sus conclusiones, que coincidían con las de Boyle.

Con un aparato como el siguiente se han tomado las siguientes medidas: P = 1000 mb P = 2500 mb P = 1430 mb P = 2000 mb P = 1666 mb P = 1250 mb P = 1111 mb Volumen (mL) 100 90 80 70 60 50 40 Presión (mb) 1000 1111 1250 1430 1666 2000 2500 V = 100 mL V = 50 mL V = 40 mL V = 60 mL V = 90 mL V = 80 mL V = 70 mL

Representa los datos anteriores en una gráfica en la que en ordenadas esté la presión y en abscisas esté el volumen. P (mb) V (mL) 1000 1400 1800 2200 2400 400 2000 1600 1200 800 200 600 10 20 30 40 60 80 50 70 90 100 2600 Volumen (mL) 100 90 80 70 60 50 40 Presión (mb) 1000 1111 1250 1430 1666 2000 2500

¿Cómo varía la presión del gas cuando aumentamos o disminuimos su volumen? Volumen (mL) 100 90 80 70 60 50 40 Presión (mb) 1000 1111 1250 1430 1666 2000 2500 Cuando disminuimos el volumen la presión aumenta, tal como se ve en la tabla. A su vez, cuando aumentamos el volumen la presión disminuye.

Para cada pareja de valores de la tabla calcula el producto P · V Para cada pareja de valores de la tabla calcula el producto P · V. ¿Qué conclusiones se pueden obtener? Volumen (mL) 100 90 80 70 60 50 40 Presión (mb) 1000 1111 1250 1430 1666 2000 2500 P · V = 100 000 P · V = 99 990 P · V = 100 000 P · V = 100 100 P · V = 99 960 P · V = 100 000 P · V = 100 000 P · V = 100 000 P · V = 99 990 P · V = 100 000 Se puede admitir que el valor del producto es prácticamente el mismo en todos los casos. P · V = 100 100 P · V = 99 960 P · V = 100 000 P · V = 100 000

¿Por qué resulta más difícil cada vez hacer que disminuya el volumen? Al ir disminuyendo el volumen cada vez es mayor la presión en el interior del gas. Eso supone que el gas “empuja” cada vez más a las paredes del recipiente, entre ellas, al émbolo de la jeringa. Por lo tanto, cada vez hay que empujar más desde el exterior si queremos superar el valor de la presión del gas para disminuir su volumen.

Haz un dibujo que represente cómo crees que están las moléculas cuando el volumen ocupado por el gas sea de 100 mL y otro dibujo para cuando el volumen ocupado por el gas sea de 50 mL. émbolo Volumen mayor

Haz un dibujo que represente cómo crees que están las moléculas cuando el volumen ocupado por el gas sea de 100 mL y otro dibujo para cuando el volumen ocupado por el gas sea de 50 mL. émbolo Volumen menor ¿Cómo podríamos explicar con ayuda de la TCM que la presión aumente cuando disminuya el volumen ocupado por el gas? Al disminuir el volumen aumenta el número de golpes de las moléculas (en cada unidad de tiempo) con las paredes del recipiente, aunque se mantiene igual la intensidad de cada golpe. Al producirse más golpes, la presión será mayor.

Ley de Boyle: si la temperatura no varía, el producto de la presión por el volumen de una determinada masa de gas es constante. Al aumentar la presión, disminuye el volumen y viceversa. P1 · V1 = P2 · V2 = Constante