3.3 leyes de los gases
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Propiedades y leyes de los gases
Cl2
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Expansión: Los gases se expanden indefinidamente hasta los limites del recipiente que los contiene.
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Forma indefina: Se ajustan a la forma del recipiente que los contiene.
Compresibilidad: Al aplicar presión se puede disminuir su volumen
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Baja densidad: Es inferir a la que tienen las sustancias en sus estados liquido o sólido.
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Miscibilidad: Dos o mas gases se pueden mezclar de forma homogénea.
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Presión y gases• Presión: Fuerza aplicada sobre una superficie. Se mide
en fuerza sobre unidad de área.• Barómetro: instrumento usado para medir la presión
atmosférica
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Barómetros
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Cinética de los gases• Los gases están formados de moléculas.• La fuerza de atracción entre moléculas
es muy baja.• Gran moviente de las partículas• La energía cinética de los gases es
proporcional a su temperatura. Se acostumbra medir en 0K
• Los gases son comprensibles debido al gran espacio que hay entre sus moléculas
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Leyes de los gases
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Variables que relacionadas con los gases• Presión (atm)• Volumen (lts)• Temperatura (0K)• Numero de partículas (moles)
oC + 273 = oK760 mm de Hg= 1 atm1,000 ml= 1 lts
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Ley de Boyle¿Qué sucede al aumentar la presión?¿Qué permaneció constante?
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Ley de Boyle
P1V1 = P2V2
A una temperatura constante, el volumen (V) de un gas es inversamente proporcional a su
presión
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Ley de Charles¿Qué pasa al aumentar la temperatura?¿Qué permanece constante?
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Ley de Charles
Con una presión constante, el volumen V de un gas es directamente proporcional a su
temperatura en 0K.
A mayor temperatura, mayor expansión y por tanto mayor volumen
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Ley de Gay-Lussac¿Qué relación tiene presión y temperatura en esta figura?¿Qué es constante?
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Ley de Gay-Lussac
Con volumen constante, la presión P de un gas es directamente proporcional a su temperatura en 0K
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𝑃2𝑉 2𝑇 2 =
𝑃 1𝑉 1𝑇 1
𝑃2𝑉 2❑ =
𝑃 1𝑉 1❑
BoyleT=cte
𝑉 2❑ =
𝑃1𝑉 1𝑃 2
𝑉 2𝑇 2=
𝑉 1𝑇 1
CharlesP=cte
𝑉 2❑ =
𝑉 1𝑇 2𝑇 1
𝑃2𝑇 2=
𝑃 1𝑇 1
Gay - LussacV=cte
𝑃2❑ =
𝑃 1𝑇 2𝑇 1
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• https://www.youtube.com/watch?v=l2ZsvOL0Bds
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Problemas• Observa que variable permanece
constante para identificar la ley de los gases y usar la formula correcta.
• Escriba los datos proporcionados e identifique que es lo que tiene que encontrar.
• Identifica si es necesario convertir unidades
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EjemploPara rellenar botes de spray
para pelo es necesario comprimir gases. Si inicialmente tienes 380 ml de gas, y se aplica una presión de 900 mm de Hg reduciendo el volumen a 300 ml. Si la temperatura permaneció constante. ¿Cual era la presión original?
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Ecuación integradora
P1 V1 = P2 V2
T1 T2
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Actividad en Clase– Leyes de los gases I
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Ley de los gases ideales
• P = Presión (atm)• V = Volumen (Lts)• T = Temperatura (oK)• n = Cantidad de materia en Moles
PV = nRT
R
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Problemas• ¿Cuántos moles de un gas hay una muestra
2.44 L a 25 0C y una presión de kPa?
PV = nRT n = PV RT
R
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Actividad en Clase
• Leyes de los gases II
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Gases I-Modificación Problema 2 Boyle
En las plantas de tratamiento de aguas residuales, las bacterias de las biofiltros producen gas metano (CH4). Este gas normalmente se quema o se captura para su posterior aprovechamiento. Si las bacterias producen 60 ml de metano a una presión de 700 mm de Hg, ¿Cuál será el volumen de gas producido a 650 mm de Hg? Suponga que la temperatura permaneció constante.
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Modificación Problema 6. Charles
Cierta cantidad de Nitrógeno (N2) ocupa un volumen de 20 lts , El nitrógeno es calentado de 120 0C a 265 0C. ¿Cuál será el nuevo volumen de Nitrógeno, suponga que la presión permaneció constante?
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Modificación Problema 5. Gay Lussac
Una lata de spray para pelo contiene 150 ml de gas, tiene una presión interna de 830 mm de Hg y se encuentra a 30 0C. La lata es arrojada al fuego y la temperatura aumenta a 430 0C ¿Cuál será la presión de la lata considerando que no explote antes?
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Gases II-Modificación Problema 1
El oxígeno es usualmente almacenado en tanques de 450 lts a una temperatura de -15 0C y una atmosfera de presión. Un tanque ya ha sido parcialmente usado y contiene 220 lts de O2 y se encuentra a una temperatura de 10 0C. ¿Cuál será la presión del tanque en estas nuevas condiciones de volumen y temperatura?
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Modificación Problema 6
¿Cuantos gramos de Argón hay en un globo que contiene un volumen de 9.3 lts a 15 oC y una presión 950 mm de Hg? 40Ar
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Modificación 5
Una masa de Hidrogeno (H2) que ocupa un volumen de 100 ml es almacenado a 900 mm de Hg a 0 0C. ¿Cuál será el volumen de esa misma masa, si la temperatura aumenta a 100 oC y la presión aumenta a 110 atm?
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Problema 7
Calcule el volumen mínimo de un tanque para almacenar una masa de 330 gr de CO2 a una presión de 3 atm y una temperatura de 22 oC
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Problema 1
El oxígeno es usualmente almacenado en tanques de 500 lts a una temperatura de -10 0C y una atmosfera de presión. Un tanque ya ha sido parcialmente usado y contiene 200 lts de O2 y se encuentra a una temperatura de 7 0C. ¿Cuál será la presión del tanque en estas nuevas condiciones de volumen y temperatura?
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Unidades de Presión
• Atmosferas 1 atm
• Pascales 101.3 kPa
• Milimetros de Hg 760 mm Hg
• Milibares 1013 mbar
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𝑃1𝑉 1𝑇 1 =
𝑃 2𝑉 2𝑇 2
𝑃2𝑉 2𝑇 2 =
𝑃 1𝑉 1𝑇 1
P=Presión (atm)V=Volumen (Lts)T=Temperatura (0K)n = numero molesR= Constante
PV = n RT
R