estados de la materia y ley de los gases

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Ley de los gases y estado de la materia

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Los slidos: En los slidos, las partculas estn unidas por fuerzas de atraccin muy grandes, por lo que se mantienen fijas en su lugar; solo vibran unas al lado de otras.Propiedades:- Tienen forma y volumen constantes.- Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.- No se pueden comprimir, pues no es posible reducir su volumen presionndolos.- Sedilatan:aumentan su volumen cuando se calientan, y secontraen:disminuyen su volumen cuando se enfran.Los lquidos: las partculas estn unidas, pero las fuerzas de atraccin son ms dbiles que en los slidos, de modo que las partculas se mueven y chocan entre s, vibrando y deslizndose unas sobre otras.Propiedades:- No tienen forma fija pero s volumen.- La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy especficas son caractersticas de los lquidos.- Los lquidos adoptan la forma del recipiente que los contiene.-Fluyeno se escurren con mucha facilidad si no estn contenidos en un recipiente; por eso, al igual que a los gases, se los denomina fluidos.-Se dilatan y contraen como los slidos.Los gases: En los gases, las fuerzas de atraccin son casi inexistentes, por lo que las partculas estn muy separadas unas de otras y se mueven rpidamente y en cualquier direccin, trasladndose incluso a largas distancias.Propiedades:- No tienen forma ni volumen fijos.- En ellos es muy caracterstica la gran variacin de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presin.- El gas adopta el tamao y la forma del lugar que ocupa.- Ocupa todo el espacio dentro del recipiente que lo contiene.- Se pueden comprimir con facilidad, reduciendo su volumen.- Se difunden y tienden a mezclarse con otras sustancias gaseosas, lquidas e, incluso, slidas.- Se dilatan y contraen como los slidos y lquidos

GAS IDEALCon el fin de facilitar el estudio de los gases, se desarroll el modelo delgas ideal (o gas perfecto), el comportamiento de dicho gas hipottico se explica por las leyes empricas de Boyle, Charles y Gay-Lussac, a todas las presiones y temperaturas.Las principales caractersticas del gas ideal, de acuerdo con laTeora Cintica de los gases, son las siguientes: Est constituido por partculas con masa muy pequea, que no tienen volumen. Las partculas se hallan en movimiento catico permanente. El choque de las partculas con las paredes del recipiente que las contiene, origina una fuerza promedio por unidad de rea, es decir, una presin. No existe atraccin intermolecular. Los choques de las partculas son perfectamente elsticos, es decir no existe prdida de energa por friccin.

Ley deBoyleEsta ley nos permite relacionarlapresiny elvolumende un gas cuando la temperatura es constante.

La ley de Boyle (conocida tambin como de Boyle y Mariotte) establece que lapresinde un gas en un recipiente cerradoes inversamente proporcional al volumendel recipiente, cuando latemperatura es constante.Lo cual significa que:El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presin que se le aplica:En otras palabras:Si la presin aumenta, el volumen disminuye.Si la presin disminuye, el volumen aumenta.Esto nos conduce a que, si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, elproducto de la presin por el volumen siempre tiene el mismo valor.Matemticamente esto es:

lo cual significa que el producto de la presin por el volumen es constante.Ley de Charles (A mayor temperatura, mayor volumen)Mediante esta ley relacionamos latemperaturay elvolumende un gas cuando mantenemos lapresin constante.

Textualmente, la ley afirma que:El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura del gas.

En otras palabras:Si aumenta la temperatura aplicada al gas, el volumen del gas aumenta.Si disminuye la temperatura aplicada al gas, el volumen del gas disminuye.Como lo descubri Charles, si la cantidad de gas y la presin permanecen constantes, el cociente entre el volumen (V) y la temperatura (T) siempre tiene el mismo valor (K) (es constante).Matemticamente esto se expresa en la frmula

lo cual significa que el cociente entre el volumen y la temperatura es constante.Intentemos ejemplificar:Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1que se encuentra a una temperatura T1. Si aumentamos la temperatura a T2el volumen del gas aumentar hasta V2, y se cumplir que: que es otra manera de expresar la ley de Charles.

Ley deGay-Lussac (A mayor temperatura, mayor presin.)Esta ley establece la relacin entre lapresin (P)y latemperatura (T)de un gas cuando el volumen (V) se mantiene constante, y dice textualmente:La presin del gas es directamente proporcional a su temperatura.Esto significa que:Si aumentamos la temperatura, aumentar la presin.Si disminuimos la temperatura, disminuir la presin.Si lo llevamos al plano matemtico, esto queda demostrado con la siguiente ecuacin:

la cual nos indica que el cociente entre la presin y la temperatura siempre tiene el mismo valor; es decir, es constante.Llevemos esto a la prctica y supongamos que tenemos un gas, cuyo volumen (V) no vara, a una presin P1y a una temperatura T1. Para experimentar, variamos la temperatura hasta un nuevo valor T2, entonces la presin cambiar a P2, y tendr que cumplirse la siguiente ecuacin:

que es la misma Ley de Gay-Lussac expresada de otra forma.Debemos recordar, adems, que esta ley, al igual que la de Charles, est expresada en funcin de la temperatura absoluta, y tal como en la Ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en grados Kelvin.

Ley general de los gases o ecuacin general de los gasesLas leyes parciales analizada precedentemente pueden combinarse y obtener una ley o ecuacin que relaciones todas las variables al mismo tiempo.Segn esta ecuacin o ley general

Esto significa que, si tenemos una cantidad fija de gas y sobre la misma variamos las condiciones de presin (P), volumen (V) o temperatura (T) el resultado de aplicar esta frmula con diferentes valores, ser una constante.Veamos un ejemplo, para aclarar:Supongamos que tenemos una cierta cantidad fija de un gas (n1), que est a una presin (P1), ocupando un volumen (V1) a una temperatura (T1).Estas variables se relacionan entre s cumpliendo con la siguiente ecuacin:

Donde R es una constante universal conocida ya que se puede determinar en forma experimental.La misma fmula nos permite calcular elvolumen molar de un gas (n):