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MATERIA Y PARTÍCULAS
UNIDAD 3
EL ESTADO GASEOSO El término gas se reserva para las sustancias que son gaseosas
a presión y temperatura ambiente. La palabra vapor se emplea para designar un gas que se evapora de una sustancia que, a la presión y temperatura ambiente, es sólida o líquida, como el vapor de agua o de yodo.
EL GAS QUE NOS RODEA: EL AIRE
La Tierra está rodeada por la atmósfera, que es una capa gaseosa constituida por una mezcla de gases. Estos presionan a nuestro alrededor y el peso de estos gases origina la presión atmosférica.
La PRESIÓN ATMOSFÉRICA es la presión que ejerce la atmósfera debido a su peso sobre la superficie de los cuerpos que están en contacto con ella. Se ejerce por igual en todas las direcciones y actúa perpendicularmente a la superficie de los cuerpos.
La presión atmosférica normal ( a 0º C) es la presión ejercida por la columna de mercurio de 760 mm. de altura. Esto es lo que se denomina 1 atmósfera.
1 atm = 760 mm de Hg
EL COMPORTAMIENTO DE LOS GASES
LA PRESIÓN DE UN GAS VARÍA CON EL VOLUMENLos gases son muy compresibles.
LEY DE BOYLEBoyle en 1660 enunció la siguiente ley “ A
temperatura constante, el volumen ocupado por una determinada masa de un gas es inversamente proporcional a la presión.
Para una misma masa de gas y dos condiciones diferentes, es:
p1 . V1 = p2 . V2= constante
EL VOLUMEN DE UN GAS VARÍA CON LA TEMPERATURA
Las variaciones de volumen de un gas solo se pueden observar si el recipiente que lo contiene puede variar, a su vez, de volumen.
PRIMERA LEY DE GAY- LUSSAC
Gay-Lussac enunció la siguiente ley en 1802, “ Si la presión de un gas permanece constante, el volumen de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
Para una misma masa de gas y en dos condiciones diferentes, es la siguiente:
V1 / T1 = V2 / T2= constante
La temperatura se expresa siempre en Kelvin:
T (K)= t (ªC) + 273
El aumento de volumen que experimenta un cuerpo al incrementarse la temperatura recibe el nombre de dilatación.
SEGUNDA LEY DE GAY- LUSSAC Si el volumen de un gas permanece constante, la
presión de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
Para una misma masa de gas y para dos condiciones diferentes,
p1 / T1 = p2 / T2 = constante
Los gases que cumplen perfectamente las leyes de Boyke y de Gay- Lussac se denominan gases ideales.
El modelo de gases ideales sirve para describir el comportamiento de cualquier gas.
EL MODELO CINÉTICO DE LOS GASES El modelo más sencillo es suponer que un gas se
comporta como si consistiera principalmente en un espacio vacío ocupado en algunos puntos por pequeñas partículas en movimiento incesante y caótico. Este modelo recibe el nombre de modelo cinético corpuscular.
Con este modelo planteamos las siguientes hipótesis:
- Los gases están formados por un gran número de partículas muy pequeñas, sobre todo si se las compara con la distancia que las separa.
- Entre partícula y partícula no hay nada, solo espacio vacío.
- Estas partículas se mueven continuamente y de forma desordenada.
- Las partículas, en su movimiento, chocan entre sí y contra las paredes del recipiente que contiene el gas.
TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES
La observación y el análisis de una serie de fenómenos condujeron a los científicos a la elaboración de una teoría que explicara la constitución y el comportamiento de la materia. Para ello extrapolaron la teoría cinética de los gases a los otros dos estados de la materia.
Esta teoría se basa en dos ideas fundamentales tomadas de la teoría cinética de los gases:
- La materia está formada por partículas muy pequeñas que no podemos ver.
- Las partículas están en continuo movimiento de manera aleatoria.
LOS ESTADOS DE AGREGACIÓN Y LA TEORÍA CINÉTICA
Para explicar las propiedades de los sólidos y los líquidos, la teoría cinética añade que entre las partículas existen fuerzas de atracción que las mantienen unidas. Si no existieran estas fuerzas de atracción, toda la materia se hallaría prácticamente en estado gaseoso.
CAMBIOS DE ESTADO. INTERPRETACIÓN GRÁFICA
La representación gráfica de la temperatura frente al tiempo se denomina gráfica de cambio de estado.
La temperatura a la cual una sustancia pasa
del estado sólido al líquido y viceversa, se
denomina punto de fusión.
La temperatura a la cual una sustancia pa-
sa del estado líquido al gaseoso, y viceversa
recibe el nombre de punto de ebullición.
CAMBIOS DE ESTADO
LA DENSIDAD
El volumen que ocupa una masa fija de sustancia en estado gaseoso contenida en un recipiente es mayor que el que esta misma sustancia ocupa cuando está en estado líquido, y en este estado, mayor que en estado sólido.La densidad de una misma sustancia en estado sólido es, por lo general, mayor que en estado líquido, y en este estado, mayor que en estado gaseoso.