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QuímicaQuímica20122012

ClaseClase Nº 9Nº 9Estado Gaseoso

Profesor: Antonio Huamán

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Concepto

Es uno de los tres estados de agregación de la materia, se caracteriza principalmente porque las moléculas se encuentran grandemente distanciados, esto, porque las fuerzas de repulsión entre ellas es mucho mayor que las fuerzas de atracción.

ESTADO GASEOSO

Se cumple:

R A F F >>>>

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Características Generales de los Gases

Expansibilidad: Todo gas trata de ocupar el máximo volumen que le sea posible independientemente de los otros gases que lo acompañan.

Comprensibilidad: Todo gas puede ser fácilmente comprimido a volúmenes pequeños.

Difusión: Consiste en que las

moléculas de un gas se trasladan a través de otro cuerpo material, debido a su alta energía cinética y alta entropía.

Efusión: Todo gas puede pasar a

través de orificios pequeños de una pared permeable o semipermeable.

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Variables de Estado

Son parámetros termodinámicos que determinan el comportamiento del estado gaseoso. Estas variables son:

• Presión (P): La presión de un gas se origina por el choque de sus moléculas con las paredes del recipiente que lo contiene. Cuanto más moléculas choquen mayor será la presión y cuanto más rápido se muevan (que es lo mismo que estar a mayor temperatura), mayor será la presión.

• Volumen (V): El gas ocupa todo el volumen del recipiente, por lo tanto su volumen es igual a la capacidad que tiene el recipiente.

• Temperatura (T): En un gas la temperatura es una magnitud (algo que podemos medir) que se relaciona con la medida de la velocidad media con que se mueven las partículas (por lo tanto con su energía cinética o nivel de agitación).

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Teoría Cinética Molecular de los Gases IdealesBoltzman, Clausius y Maxwell relacionan las propiedades mecánicas de las moléculas (gas) con la P, V, T. Los postulados de esta teoría son las siguientes :

Las sustancias están constituidas por moléculas pequeñísimas ubicadas a gran distancia entre sí; su volumen se considera despreciable en comparación con los espacios vacíos que hay entre ellas.

Las moléculas de un gas son totalmente independientes unas de otras, de modo que no existe atracción intermolecular alguna.

Las moléculas de un gas se encuentran en movimiento continuo, en forma desordenada; chocan entre sí y contra las paredes del recipiente, de modo que dan lugar a la presión del gas

Los choques de las moléculas son elásticos, no hay pérdida ni ganancia de energía cinética, aunque puede existir transferencia de energía entre las moléculas que chocan.

La energía cinética media de las moléculas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas; se considera nula en el cero absoluto.

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Nota:

Gas ideal: Es un gas hipotético, que cumple exactamente con la teoría cinética molecular de los gases.

Gas Real: Es todo gas existente y que entre sus moléculas existen todas las interacciones propias de su naturaleza molecular.

Observación:A bajas presiones y altas temperaturas, un gas real tiende a tener comportamiento ideal.

Ecuación Universal de los Gases Ideales

Se denomina también ecuación de estado y relaciona las 3 variables fundamentales (presión, volumen y temperatura) con la cantidad de gas expresada en MOL.

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R → Cte. universal de gases V → Volumen del gas (litros) T → Temperatura del gas (Kelvin) P → Presión absoluta del gas

PV = RTn

además : n =

donde : n = número de moles w = masa = masa molecular

MW

M

Valores de "R"

R = 0,082 R = 62,4 molxkºL.atm

molxkºL.mmHg

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Ecuación General de los Gases Ideales

Permite caracterizar cambios de estados de un sistema gaseoso siempre y cuando la masa permanezca constante es decir el cambio de estado se deba producir por cambios en las variables de estado (P, V, T)

V1

T1

P1

V2

P2

T2

1

11

T

VP

2

22

T

VP =

22

2

11

1

TDP

TDP =

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Procesos Restringidos

Son procesos isomásicos, donde una de las variables de estado permanece constante o restringida, mientras que las otras dos varían.

Parámetro

constanteLey Proceso Ecuación

T Boyle – Mariotte Isotérmico PV = K

V Gay Lussac Isocórico P/T = K

P Charles Isobárico V/T = K