•• Propiedades de los gases Propiedades de los gases

• Leyes de los gasesLey de Ley de Avogadro Avogadro Ley de Ley de Boyle y Boyle y MariotteMariotteLey de Ley de Charles y GayCharles y Gay--LussacLussac (1(1ªª))Ley de Ley de Charles y GayCharles y Gay--LussacLussac (2(2ªª))EcuaciEcuacióón general de los gases idealesn general de los gases ideales

•• Medidas en gases Medidas en gases

BLOQUES A ESTUDIAR

•• TeorTeoríía cina cinéética de los gasestica de los gases

• Compuesto por moléculas.

• El volumen total que ocupan las moléculas esuna fracción pequeña del volumen que ocupatodo el gas.

• No existen fuerzas de atracción entre lasmoléculas de un gas.

• Las moléculas chocan unas con otras y conlas paredes del recipiente que las contiene demanera aleatoria.

• La frecuencia de las colisiones con las paredes del recipiente determina la presiónque ejercen los gases.

• Tienden a ocupar todo el volumen del recipienteque los contiene.

• Las colisiones son rápidas y elásticas , laenergía total del gas permanece constante

• La energía cinética promedio por molécula delgas es proporcional a la temperatura en Kelvin.

• A cero Kelvin no hay movimiento molecular, se considera que la energía cinética es cero.

• Puede comprimirse al aplicar una fuerzaexterna.

• Su volumen varía al variar la presión ytemperatura.

Medidas en gasesMedidas en gases

Un gas queda definido por cuatro variables:

Cantidad de sustancia mol

Volumen l , m3 dm3

Presión atm, mmHg, torr, hPa, bar

Temperatura K

Unidades:

1 atm = 760 mm Hg = 760 torr = 1,01325 bar = 1013 hPa

K = ºC + 273

1l = 1dm3

PRESIÓN

1 atm = 760 mmHg = 760 torr = 1013 hPa =1,01325 bar

• Frecuencia de los choques

• Fuerza delos choques

u= velocidad cuadrática media

Leyes de los gasesLeyes de los gases

Ley de AvogadroLey de Avogadro

Ley de Boyle y MariotteLey de Boyle y Mariotte

Ley de Charles y GayLey de Charles y Gay--Lussac (1Lussac (1ªª))

Ley de Charles y GayLey de Charles y Gay--Lussac (2Lussac (2ªª))

EcuaciEcuacióón general de los gases idealesn general de los gases ideales

Ley combinada de Boyle y CharlesLey combinada de Boyle y Charles

Ley de AvogadroLey de Avogadro

V = k.n ( T y P ctes)

V (L

)

n

Volúmenes iguales de gases diferentes, medidos en iguales condiciones de presión y temperatura, tienen el mismo Nº

de moléculas.

Hipótesis de Avogadro

Ley de Boyle y MariotteLey de Boyle y MariotteA temperatura constante ( isotérmica)

V = 1 / P PV = cte

11ªª Ley de Charles y GayLey de Charles y Gay--Lussac (isobLussac (isobááricarica) )

P = 1 atm y T = 273 K,

V = 22.4 l para cualquier gas.

VT

= K (n y P ctes)

11ªª Ley de Charles y GayLey de Charles y Gay--Lussac Lussac

22ªª Ley de Charles y GayLey de Charles y Gay--Lussac Lussac

n y V ctesPT

= K

Ley combinada de los gases (Boyle -Mariotte y Charles)

P1

T1 T2

P2=V1 V2

Ecuación del gas ideal

PLey Boyle:V =

k’ΔT= 0, Δn= 0

Ley Charles: V = k’’. T ΔP= 0, Δn= 0

Ley Avogadro: V = k’’’. n ΔP= 0, ΔT= 0

R = 0.082 atm L/ mol K

R se calcula para:

n = 1 mol

P = 1 atm

V = 22,4 l

T = 273 K R = 8.31 J/ mol K = 1.987 cal /mol K

=P

k’k’’k’’’ n TV =P

R n T

Ley de los gases ideales:

PV = nRT

Determinación de la masa molar

PV = nRT y n = mM

PV = mM RT

M = mPVRT

Densidades de los gases

PV = nRT , δ = mV , n = m

M

PV = mM RT

MPRTδ =

VP = mM RT

P = M RTδ

Ley de Dalton o de las presiones parciales

Presión parcial:–Cada componente de una mezcla de gases ejerce una presión igual a la que ejercería si estuviese él sólo en el recipiente.

P t = pA + p B + ……..Se cumple, por tanto la ley de los gases para cada gas por separado

pA·V = nA·R · T ; pB·V = nB·R·T

pA= nA·R · T pB= nB·R · T

V VSumando miembro a miembro ambas ecuaciones:pA + pB = (nA+ nB) · R · T

V P t= nt·R · TV

La presión parcial es directamente proporcional al nº de moles:

nA pA nA—— = —— ⇒ pA = —— · Pt n t Pt nt

χA = fracción molar.

pA = χA · Pt

Para un gas húmedo: PT = Pgas seco + Pvapor de agua

Predomina el volumen de

las moléculas

Predominan las fuerzas atractivas

Ejemplo

• A 60 ºC una masa de gas ocupa un volumen de 420 ml, a presión constante, ¿cuál será el volumen de dicha masa de gas a una temperatura de -162 ºC?

Previamente, se transforma de grados Celsius a Kelvin

60 ºC … 60 + 273 = 333 K-162 ºC … -162 + 273 = 111 K

Ley de Charles-Lussacc

= X420 ml333K

X ml

111K=V 2V 1

T 1 T 2

= 140 ml