GASES GASES

Msc. Lizandra Ximena López Belón

VII UNIDAD VII UNIDAD

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Estado de la materia en que las sustancias no tienen cuerpo ni volumen propio.

Estado de la materia en que las sustancias no tienen cuerpo ni volumen propio.

1. ESTADO GASEOSO1. ESTADO GASEOSO

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2. CINETICA MOLECULAR2. CINETICA MOLECULAR

• Los gases están formados por partículas.• Entre las partículas, la fuerza de atracción son

mínimas, y se encuentran en constante movimiento.• Ocupan todo el volumen disponible.• El aumento de la temperatura, aumenta la velocidad

de las partículas.

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3. PROPIEDADES 3. PROPIEDADES 1.- Fluidez: ocupan todo el espacio disponible ¿Por qué? Porque prácticamente no poseen fuerzas de unión

entre sus moléculas.

2.- Difusión: un gas se mezcla con otro debido al movimiento de las

moléculas y a su baja densidad.

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3.- Compresión: disminución del

volumen de un gas por el

acercamiento de moléculas entre

sí, debido a la presión aplicada.

También pueden expandirse

4.- Resistencia: los gases se oponen

al movimiento de los cuerpos, debido

a la fuerza de roce.

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• Monoatómicas: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn• Diatómicas: H2, N2, O2, F2, Cl2

• HCl, CO, NO• Triatómicas: CO2, O3, SO2

• Tetraatómicas: SO3, NH3

• Poliatómicas: CH4, C2H6

4. SUSTANCIAS GASEOSAS 4. SUSTANCIAS GASEOSAS

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5. GASES IDEALES5. GASES IDEALES

• Idealización del comportamiento de los gases reales. Ya que todos los gases se comportan de manera similar frente a los cambios de P y T.

• Un gas ideal es aquel que se comporta de acuerdo a las leyes de Robert Boyle-Mariotte, Jaques Charles, Gay Lussac, Joule y Amadeo Avogadro.

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6. Ley de Boyle - Mariotte6. Ley de Boyle - Mariotte

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PV C PV PV1 1 2 2

P [Pa]

V [m3

]

isoterma

PV C

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7. Ley de Charles 1746- 7. Ley de Charles 1746- 18231823

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P [Pa]

V [m3

]

isobara

V

TC

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8. Ley de Gay Lussac8. Ley de Gay Lussac

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P [Pa]

V [m3

]

isoc

ora

P

TC

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9. Ley de Avogadro 1776-9. Ley de Avogadro 1776-18561856

• Gases ideales a igual temperatura y presión ocuparán volúmenes iguales y tendrán igual número de moléculas.

• NA = 6.022x1023 número de moléculas

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P [Pa]

V [m3

]

PV PV

P

T

P

T

V

T

V

T

3 3 1 1

2

2

3

3

1

1

2

2

T C

V C

P C

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10. Ley de los Gases 10. Ley de los Gases IdealesIdeales

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11. ECUACION DE VAN 11. ECUACION DE VAN DER WAALSDER WAALS

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12. Ejercicios12. Ejercicios

1. 1. A la presión de 3 atm y 20 ºC, una cierta A la presión de 3 atm y 20 ºC, una cierta masa gaseosa ocupa un volumen de 30 masa gaseosa ocupa un volumen de 30 litros. Calcula el volumen que ocuparía en litros. Calcula el volumen que ocuparía en condiciones normales.condiciones normales.

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p1·V1 p2· V2 p1·V1·T2 ——— = ———— V2 = ————— T1 T2 p2·T1

3 atm · 30 l · 273 KV2 = —————————— = 83’86 litros83’86 litros 1 atm · 293 K

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2. 2. Calcula la masa molecular de un gas, sabiendo que 32,7 Calcula la masa molecular de un gas, sabiendo que 32,7 g del mismo ocupan a 50ºC y 3040 mm de Hg de g del mismo ocupan a 50ºC y 3040 mm de Hg de presión un volumen de 6765 mlpresión un volumen de 6765 ml

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2. 2. Calcula la masa molecular de un gas, sabiendo que 32,7 Calcula la masa molecular de un gas, sabiendo que 32,7 g del mismo ocupan a 50ºC y 3040 mm de Hg de g del mismo ocupan a 50ºC y 3040 mm de Hg de presión un volumen de 6765 mlpresión un volumen de 6765 ml

Como

m m n =—— p · V = —— · R · T M M Despejando M queda:

m ·R ·T 32,7 g (0’082 atm ·L)(·323 K)(760 mm Hg) M= ———— =——————————————— ·——— p · V mol ·K·(6,765 L)(3040 mm Hg)(1 atm)

M = 32,0 g/mol

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3. 3. ¿Qué volumen ocupará un mol de cualquier gas en ¿Qué volumen ocupará un mol de cualquier gas en condiciones normales?condiciones normales?

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3. 3. ¿Qué volumen ocupará un mol de cualquier gas en ¿Qué volumen ocupará un mol de cualquier gas en condiciones normales?condiciones normales?

Despejando el volumen:

n · R · T 1 mol · 0’082 atm · L · 273 K V= ————— = ——————————————— = p mol · K 1 atm= 22’4 litros

El volumen de un mol (V/n) se denominaVolumen molarVolumen molar que se expresa como22’4 L/mol y es idéntico para todos los gases tal y como indica la hipótesis de Avogadro.

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4. 4. La densidad del gas butano (CLa densidad del gas butano (C44HH1010) es 1,71 g · l) es 1,71 g · l-1-1 cuando su temperatura es 75 ºC y la presión en el cuando su temperatura es 75 ºC y la presión en el recinto en que se encuentra 640 mm Hg. Calcula recinto en que se encuentra 640 mm Hg. Calcula su masa molar.su masa molar.

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4. 4. La densidad del gas butano (CLa densidad del gas butano (C44HH1010) es 1,71 g · l) es 1,71 g · l-1-1 cuando su temperatura es 75 C y la presión en el cuando su temperatura es 75 C y la presión en el recinto en que se encuentra 640 mm Hg. Calcula recinto en que se encuentra 640 mm Hg. Calcula su masa molar.su masa molar.

Como: n = m / M(C4H10) y densidad: d = m / VP · V = n · R · T = (m/M) · R · T de donde: m · R · T d · R · T M = —————— = ———— P · V p

1,71 g · 0,082 atm · L · 348,15 K 760 mm HgM = ———————————————— · —————— = L · mol · K · 640 mm Hg 1 atmM= 58 g/mol58 g/mol que coincide con el valor numérico calculado a partir de