PRESIN DE UN GASLos gases ejercen presin sobre cualquier superficie con la que entren en contacto, ya que las molculas gaseosas se hallan en constante movimiento. Al estar en movimiento continuo, las molculas de un gas golpean frecuentemente las paredes internas del recipiente que los contiene. Al hacerlo, inmediatamente rebotan sin prdida de energa cintica, pero el cambio de direccin (aceleracin) aplica una fuerza a las paredes del recipiente. Esta fuerza, dividida por la superficie total sobre la que acta, es la presin del gas.Definicin de presin: La presin se define como una fuerza aplicada por unidad de rea, es decir, una fuerza dividida por el rea sobre la que se distribuye la fuerza.Presin = Fuerza / reaLa presin de un gas se observa mediante la medicin de la presin externa que debe ser aplicada a fin de mantener un gas sin expansin ni contraccin.Para visualizarlo, imaginen un gas atrapado dentro de un cilindro que tiene un extremo cerrado por en el otro un pistn que se mueve libremente. Con el fin de mantener el gas en el recipiente, se debe colocar una cierta cantidad de peso en el pistn (ms precisamente, una fuerza, f) a fin de equilibrar exactamente la fuerza ejercida por el gas en la parte inferior del pistn, y que tiende a empujarlo hacia arriba. La presin del gas es simplemente el cociente f / A, donde A es el rea de seccin transversal del pistn.

Unidades de presinLa presin es una de las propiedades de los gases que se mide con mayor facilidad. En unidades del sistema internacional (SI), la fuerza se expresa en newtons (N) y el rea en metros cuadrados (m2). La correspondiente fuerza por unidad de rea, la presin, est en en unidades de N/m.La unidad del SI de presin es el pascal (Pa) que se define como una presin de un newton por metro cuadrado. De esta forma, una presin en pascales est dada por:P(Pa) = F(N) / A (m2)Como el pascal es una unidad de presin muy pequea, en general las presiones son dadas en kilopascales (kPa).Para llegar a las unidades de presin, primero se empieza con la velocidad y la aceleracin (de las molculas del gas).La velocidad es la distancia recorrida en funcin del tiempo:velocidad (m/s) = distancia recorrida (m)/ tiempo (s)Luego tenemos la aceleracin qye es el cambio de velocidad en funcin del tiempo:aceleracin (m/s2)= Velocidad inicial (m/s) - Velocidad final (m/s) / tiempo (t)Luego tenemos la fuerza, que es el producto de la masa y la aceleracinfuerza (N) = masa (kg) x aceleracin (m/s2)y finalmente llegamos a la presinPresin (Pa) = Fuerza (N) / rea (m2)En qumica, es muy comn encontrar las unidades de presin de los gases exporesadas en atmsferas (atm), milmetos de mercurio (mmHg), o torr.101325 Pa = 1 atm = 760mmHg = 760 torr

DIFUSIN DE LOS GASESConcepto.Es el fenmeno por el cual las molculas de un gas se distribuyen uniformemente el otro gas. Tambin se establece como la capacidad de las molculas gaseosas para pasar a travs de aberturas pequeas, tales como paredes porosas, de cermica o porcelana que no se halla vidriada.Ley de la Difusin GaseosaFue establecida por Thomas Graham; quien manifiesta lo siguiente:En las mismas condiciones de presin y temperatura, las velocidades de difusin de dos gases son inversamente proporcionales a las races cuadradas de sus masas moleculares.Anlisis:LlamemosM1 a la masa de las molculas de una especie yM2 a la masa de las molculas de otra especie. Entonces, las energas cinticas promedio de las molculas de cada gas estn dadas por las expresiones:

Pues la temperatura es la misma. Dividiendo miembro a miembro tenemos que:

O sea que el cociente de la raz cuadrada del cuadrado de la velocidad media para ambas especies es inversamente proporcional a la masa de esa especie. En frmula:

Como la masa es proporcional a la densidad y el cociente del miembro izquierdo es una medida de la rapidez con que las molculas de una especie se desplazan respecto a las de la otra y esto es justamente el mecanismo subyacente a la difusin, esta ecuacin es la expresin matemtica de la ley de Graham.

COMPRESIBILIDAD DE LOS GASESEl volumen del gas contenido en un recipiente se reduce si se aumenta la presin. Esta propiedad que presentan los gases de poder ser comprimidos se conoce comocompresibilidady fue estudiada por el fsico inglsRobert Boyle(1627-1691). Si se dispone de un cilindro con un mbolo mvil que puede modificar el volumen de aqul y se introduce un gas en su interior, el volumen ocupado por el gas variar con la presin del mbolo de tal modo que su producto se mantiene constante si la temperatura es constante durante el experimento. Es decir:p.V = cte.Ello significa que atemperatura constantela presin y el volumen de un gas son magnitudes inversamente proporcionalesP = cte/Vy por tanto la representacin grfica de p frente aVcorresponde a una hiprbola equiltera. Este resultado se conoce comoley de Boyley describe de forma aproximada el comportamiento de un gas en un amplio rango de presiones y volmenes. No obstante, a temperaturas elevadas o a presiones elevadas, para las cuales el gas se aproxima bastante al estado lquido, la ley de Boyle deja de cumplirse con una precisin razonable.PROPIEDADES DE LOS GASESEl comprender las diferentes propiedades de los gases y cmo varan, lo podremos conseguir a travs de un modelo que pretenda explicar cmo estn formados los gases? Cmo son por dentro?Un modelo: es una aproximacin a la realidad.Los modelos se elaboran para facilitar la comprensin y el estudio de diversos fenmenos.Las leyes de los gases ayudan a predecir el comportamiento de los mismos, pero no explican lo que sucede a nivel molecular y que ocasiona los cambios que se observan en el nivel macroscopico. Por eso se ha propuesto el modelo de la Teora Cintica Molecular, cuyos fundamentos iniciales se deben a D. Bernoulli en 1738 y posteriormente a Maxwell y Boltzman EN 1860.Las investigaciones de estos produjeron numerosas generalizaciones acerca del comportamiento de los gases que desde entonces se conoce como:LA TEORA CINTICA MOLECULAR DE LOS GASESCuyos postulados principales son:1.- Los gases estan constitudos por pequeas partculas que estan separadas por distancias mucho mayores que sus propias dimensiones. Las partculas pueden considerarse como "puntos" es decir, poseen masa pero tienen un volumen despreciable comparado con el volumen que los contiene.2.- Debido a que las partculas de gas permanecen separadas, entre ellas no existe ninguna fuerza de atraccin o repulsin significativa y puede considerarse que se comportan como masas muy pequeas.3.- Las particulas de gas estn en continuo movimiento en direccin aleatoria y con frecuencia chocan unas con otras. Las colisiones entre las partculas son perfectamente elsticas, es decir, la energa se transfiere de una partcula a otra por efecto de las colisiones; sin embargo, la energa total de todas las partculas del sistema permanece inalterada.4.- La energa cintica promedio de las partculas es proporcional a la temperatura del gas (en Kelvin), la energa cintica promedio de una partcula est dada por:Ec = mv2Donde:Ec = Energa Cintica.m = Masa de la partculav= Velocidad de la particula.

BIBLIOGRAFIA-Se recomienda un libro fundamental, que es el que figura el primero en la bibliografa adems de otra serie de libros de consulta y de ampliacin. Sanz Pedrero, P. (1992). Fisicoqumica para Farmacia y Biologa. Ed. Ediciones Cientficas y Tcnicas, S.A., Barcelona. Barrow, G.M. (1988). Qumica Fsica. 4 Ed. Ed. Revert. Levine, I.N. (1996). Fisicoqumica. 4 Ed. Ed. Mc Graw Hill. Castellan, G.W (1987). Fisicoqumica. 2 Ed. Ed. Addison-Wesley. Laidler, K.J. Physical Chemistry with Biological Applications. Ed. The Benjamin/Cumming Publishing.Bibliografa bsica recomendada P. Sanz Pedrero (Coord.). (1992). "Fisicoqumica para Farmacia y Biologa". Ed. Masson-Salvat. I.N. Levine. (1996). "Fisicoqumica". Ed. Mc Graw Hill. R. Chang . (2000). "Physical Chemistry for the Chemical and Biological Sciences" Ed. University Science Books. P. Monk. (2004). "Understanding our Chemical Word". Ed. Wiley. P. Atkins, J. de Paula. (2006). "Physical Chemistry for the Life Sciences". Ed. Oxford University Press.Bibliografa complementaria Price N.C., Dwek R.A., Ratcliffe R.G. y Wormald M.R. (2001). "Principles and Problems in Physical Chemistry for Biochemits". Ed. Oxford University Press. I. Tinoco, K. Sauer y J.C. Wang. (1995). "Physical Chemistry. Principles and Applications in Biological Sciences." Ed. Prentice-Hall. D. Eisenberg y D. Crothers. (1979). "Physical Chemistry with Applications to the Life Sciences". Ed. The Benjamin/Cumming Publishing. P.R. Bergethon. (1998). "The Physical Basis of Biochemistry." Ed. Springer-Verlag.FISICOQUMICA

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* Levine, I.N. (2003). Fisicoqumica. 5 ed. Ed. Mc Graw Hill.

* Sanz Pedrero, P. (1996). Fisicoqumica para Farmacia y Biologa. Ed. Ediciones Cientficas y Tcnicas, S.A., Barcelona.

*Petrucci R.H., Harwood W.S. (1999). Qumica general: principios y aplicaciones modernas. 7 ed. Prentice Hall.

*Petrucci R.H., Harwood W.S. and Herring F.G. (2003). Qumica general. 8 ed. Prentice Hall.

* Barrow, G.M. (1988). Qumica Fsica. 4 ed. Ed. Revert.

*Laidler, K.J. Physical Chemistry with Biological Applications. Ed. The Benjamin/Cumming Publishing.*Levine, I.N. (2005) Problemas de Fisicoqumica. Mc Graw Hill-Interamericana de Espaa