05 gases publi

PUCP - Química 1

Prof. Javier Nakamatsu

Estados de la Materia:

• Gas

• Líquido

• Sólido

• Plasma

Volumen y forma del envase

Volumen definido y forma

del envase

Volumen y forma definidos

http://jfhmsfc.rockingham.k12.va.us/~ohostetter/atom_files/image002.gif

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http://www.plasmas.org/E-4phases2.jpg

Gases

http://jfhmsfc.rockingham.k12.va.us/~ohostetter/atom_files/image002.gif

Gases

P, V, T, n

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Presión)(PascalPa

mN

AFP == 2

http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Media_Assets/Chapter09/Text_Images/FG09_05.JPG


Presión Atmosférica

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http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medialib/media_portfolio/text_images/CH05/FG05_02.JPG


1 atm = 760 mm de Hg

en kg/cm2 ?

1 atm = 101325 Pa (N/m2)

2

2

2 03,1100

18,9

11013251cmkg

cmm

Nkg

mNatm =⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

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http://ceres.hsc.edu/homepages/stanc/classes/Physics108picts/pressure.JPG

Temperatura

escala absoluta

K = °C + 273,15

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Ley de Boyle

P·V = constantehttp://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medialib/media_portfolio/text_images/CH05/FG05_06.JPG

Ley de Charles

constanteTV

=


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Ley de Gay-Lussac

tetanconsTP

=

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Gay-lussac_schema2.jpg

P

Ley de Avogadro

http://www.syjy.com.cn/jxzyk/sck/czhx/czhx10/h10-66e.JPG

constantenV

=

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http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Media_Assets/Chapter09/Text_Images/FG09_11a-d.JPG

Ley de los Gases Ideales:

TRnVP ⋅⋅=⋅

KmolJ

KmolLatmR

⋅=

⋅⋅

= 314,8082,0

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La constante de los gases ideales, R, tiene un valor de 0,082 atm⋅L⋅mol-1⋅K-1, determine el valor de R si se expresa en :

atm⋅mL⋅mol-1⋅K-1

Pa⋅L⋅mol-1⋅K-1

mm Hg⋅L⋅mol-1⋅K-1

J⋅mol-1⋅K-1

cal⋅mol-1⋅K-1

V = 10 LP = 1 atmT = 25°C

( )( )

( ) ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

⋅⋅

=

⋅⋅

=

KmolLatmK

Latmn

RTVPn

082,0298

101

n = 0,41 moles de gas

Pero, ¿qué gas?

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?

V1 V2

1.99 L 2.16 L 1.02 L 1.99 L

http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Media_Assets/Chapter09/Text_Images/FG09_09-06UN.JPG

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Si se necesitan 12,0 g de O2 a 27ºC para inflar un globo hasta cierto tamaño, ¿cuántos gramos de O2 se necesitarán para inflar el globo hasta el mismo tamaño pero a 127ºC?

Suponga que se encuentra en Lima en un caluroso día de verano (28°C y 760 mm Hg), tiene una botella de gaseosa vacía de “litro cien” y la cierra herméticamente. Si hace un viaje en bus a Huancayo, cuando pasa por Ticlio (donde la temperatura es de 4°C y la presión atmosférica 520 mm Hg), al abrir la botella, entra o sale aire de la botella?

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Algunos productos comerciales para desatorar cañerías de desagüe contienen una mezcla de hidróxido de sodio (soda cáustica) y aluminio en polvo. Cuando la mezcla se añade al desagüe atorado lleno de agua, se produce la siguiente reacción:

Al (s) + NaOH (ac) + H2O (l) → NaAl(OH)4 (ac) + H2 (g)

El calor que produce esta reacción ayuda a derretir la grasa acumulada y el gas remueve partículas y ayuda a desatorar la tubería. Si se utiliza 5,6 g de aluminio en polvo y 20 g de hidróxido de sodio, muestre: (Pesos atómicos: H 1 O 16 Al 27 Na 23)

a) La ecuación balanceada

b) ¿cuál es el reactivo limitante?

c) ¿cuántos litros de H2 (g), medidos a 742 mm Hg y 22°C se forman?

Se puede formar hidrógeno a partir de la siguiente reacción:

C(s) + H2O(g) → H2(g) + CO(g)

Si se tiene un envase de 250 L con vapor de agua a 120ºC con 200 g de carbón a una presión de 2 atm,

a) ¿cuántos gramos de hidrógeno se formarán?

b) ¿cuál será la presión al final de la reacción?

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Un compuesto desconocido está compuesto por un 82,76% de carbono y el resto es hidrógeno. Determine su fórmula molecular si al calentar a 80°C 20 g de este compuesto en un envase de vidrio de 10 L, la presión que se obtiene es de 748 mm Hg.

P · V = n · R · T

P · M = d · R · TM : masa molar

d : densidad

?

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VTRnnP BA )( +

=

BABABA ppV

TRnV

TRnV

TRnnP +=+=+

=)(

Ley de Dalton (Presiones Parciales):

ABA

A

BA

A

A

nnn

VTRnn

VTRn

Pp χ=

+=

+=

)()(

Pp AA χ=

BA ppP +=

fracción molar de A

Ley de Dalton (Presiones Parciales):

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Teoría Cinético-Molecular de los Gases

Movimiento aleatorio continuo

Volumen de partícula → 0

No hay fuerzas de atracción ni repulsión entre partículas

Choques elásticos (no se pierde energía)

Energía cinética media es proporcional a Thttp://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medi

alib/media_portfolio/text_images/CH05/FG05_01.JPG


221 umconstanteEcinética ==

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H2 a 273 K

O2 a 273 K

O2 a 1000 K

Mayor velocidad de átomos/moléculas del gas:

• menor peso atómico/molecular del gas

• mayor temperatura

MTRu 32 =


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Difusión Efusión

12

21

1

2

efusióndetiempoefusióndetiempo

MM

efusióndevelocidadefusióndevelocidad

==



La presión del gas es función de la frecuencia de colisiones: más colisiones …… mayor presión


VTRnP =


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a ↓ Volumen ⇒ ↑ colisiones ⇒ ↑ Presión!


VTRnP =


a ↑ T ⇒ ↑ velocidades ⇒ ↑ colisiones

⇒ ↑ Presión!


VTRnP =


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A mayor n (más partículas del gas) …

más colisiones ……… mayor presión!

VTRnP =

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