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GASES GASES

Msc. Lizandra Ximena López Belón

VII UNIDAD VII UNIDAD

21/04/232

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

21/04/233

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.

21/04/234

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.

21/04/235

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.

21/04/236

21/04/237

• 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

21/04/238

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.

21/04/239

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

21/04/2310

PV C PV PV1 1 2 2

P [Pa]

V [m3

]

isoterma

PV C

21/04/2311

21/04/2312

21/04/2313

21/04/2314

21/04/2315

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

21/04/2316

21/04/2317

P [Pa]

V [m3

]

isobara

V

TC

21/04/2318

21/04/2319

21/04/2320

8. Ley de Gay Lussac8. Ley de Gay Lussac

21/04/2321

P [Pa]

V [m3

]

isoc

ora

P

TC

21/04/2322

21/04/2323

21/04/2324

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

21/04/2325

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

21/04/2326

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

21/04/2327

21/04/2328

21/04/2329

21/04/2330

21/04/2331

21/04/2332

21/04/2333

21/04/2334

21/04/2335

21/04/2336

21/04/2337

21/04/2338

21/04/2339

21/04/2340

21/04/2341

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

21/04/2342

21/04/2343

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.

21/04/2344

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

21/04/2345

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

21/04/2346

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

21/04/2347

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

21/04/2348

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.

21/04/2349

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.

21/04/2350

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

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