5.2.1 leyes de los gases
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Propiedades y leyes de los gases
Cl2
Expansión: Los gases se expanden indefinidamente hasta los limites del recipiente que los contiene.
Forma indefina: Se ajustan a la forma del recipiente que los contiene.
Compresibilidad:
Al aplicar presión se puede disminuir su volumen
Baja densidad:
Es inferir a la
que tienen las
sustancias en
sus estados
liquido o sólido.
Miscibilidad: Dos o mas gases se
pueden mezclar de forma homogénea.
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
Barómetros
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
Leyes de los
gases
Variables que relacionadas con los gases
• Presión (atm)
• Volumen (lts)
• Temperatura (0K)
• Cantidad de materia (moles)
oC + 273 = oK
760 mm de Hg= 1 atm
1,000 ml= 1 lts
Ley de Boyle¿Qué sucede al aumentar la presión?¿Qué permaneció constante?
Ley de Boyle
P1V1 = P2V2
A una temperatura constante, el volumen (V)
de un gas es inversamente proporcional a su
presión
Ley de Charles¿Qué pasa al aumentar la temperatura?¿Qué permanece constante?
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
Ley de Gay-Lussac¿Qué relación tiene presión y temperatura en esta figura?¿Qué es constante?
Ley de Gay-Lussac
Con volumen constante, la presión P de un
gas es directamente proporcional a su
temperatura en 0K
𝑃2𝑉2
𝑇2
= 𝑃1𝑉1
𝑇1
𝑃2𝑉2 = 𝑃
1𝑉1
Boyle
T=cte
𝑉2 = 𝑃
1𝑉1
𝑃2
𝑉2
𝑇2
= 𝑉1
𝑇1
𝑉2 = 𝑉
1𝑇2
𝑇1
𝑃2𝑇2
= 𝑃1𝑇1
Gay - Lussac
V=cte𝑃2 = 𝑃
1𝑇2
𝑇1
Ecuación combinada
De los gases
Charles
P=cte
V y P relación inversa
V y T relación directa
P y T relación directa
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
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?
Ecuación Combinada
P1 V1 = P2 V2
T1 T2
Actividad en Clase
– Leyes de los gases I
Ley de los gases ideales
• P = Presión (atm)
• V = Volumen (Lts)
• T = Temperatura (oK)
• n = Cantidad de materia en Moles
PV = nRT
R= 0.0821𝑎𝑡𝑚 𝑙𝑡𝑠
𝑚𝑜𝑙 𝑜𝐾
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= 0.0821𝑎𝑡𝑚 𝑙𝑡𝑠
𝑚𝑜𝑙 𝑜𝐾
Actividad en Clase
• Leyes de los gases II
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.
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?
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?
Gases II-Modificación Problema 1
Una masa de oxigeno es almacenada en un
tanque de 450 lts a una temperatura de -15 0C y
una atmosfera de presión. Si el O2 es trasferido a
un tanque mas pequeño de 220 lts y se
encuentra a una temperatura de 10 0C. ¿Cuál será
la presión del tanque en estas nuevas condiciones
de volumen y temperatura?
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
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?
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
Unidades de Presión
• Atmosferas 1 atm
• Pascales 101.3 kPa
• Milimetros de Hg 760 mm Hg
• Milibares 1013 mbar
𝑃1𝑉1
𝑇1
= 𝑃2𝑉2
𝑇2
𝑃2𝑉2
𝑇2
= 𝑃1𝑉1
𝑇1
P=Presión (atm)
V=Volumen (Lts)
T=Temperatura (0K)
n = numero moles
R= Constante
PV = n RT
R= 0.0821𝑎𝑡𝑚 𝑙𝑡𝑠
𝑚𝑜𝑙 𝑜𝐾