gases

7/21/2019 Gases

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CAPITULO VIESTADO GASEOSO

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r ácica

mene al

compr im

ir lo .Su

e!

u volum

en var ía

poco al compr imir l

compr i

mir lo! !

u volume

n var ía

muc

E!a"o! %í!ico! "e la &aeria .

Caracerí!ica! 'enerale! .

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f i

ja .S

u volume

n no var

ía pr ác

ica

Sólido

Tienen forma fija .Su volumen no varía prácicamene al comprimirlo .

Su e!rucura e! or"ena"a .

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Líquido

Su forma e! la "el recipiene .

Su volumen varía poco al comprimirlo .#####

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ESTADO GAESOSO

( Lo! gases !e forman cuan"o la ener'ía "e un !i!ema e)ce"eo"a! la! fuer*a! "e aracci+n enre mol,cula!. A!í- la! mol,cula!"e 'a! ineracan poco- oca!ionalmene c$ocán"o!e. En el e!a"o'a!eo!o- la! mol,cula! !e mueven rápi"amene / !on li0re! "e

circular en cual1uier "irecci+n- e)en"i,n"o!e en lar'a! "i!ancia!.( Lo! 'a!e! !e e)pan"en- ienen una "en!i"a" 0aja. De0i"o a 1uela! mol,cula! in"ivi"uale! e!án ampliamene !epara"a! / pue"encircular li0remene en el e!a"o 'a!eo!o- lo! 'a!e! pue"en !erfácilmene comprimi"o! / pue"en ener una forma in"efini"a.

http://www.visionlearning.com/library/pop_glossary_term.php?oid=883&l=s%27,%27Glossary




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Distintos ejemplos en donde podemos observar gases.

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El plasma- un conjuno "e parícula! 'a!eo!a! el,cricamene car'a"a!-con cani"a"e! apro)ima"amene i'uale! "e ione! po!iivo! / ne'aivo!-!e con!i"era a vece! un cuaro e!a"o "e la maeria.

Estado Plasmático: E! el cuaro e!a"o "e la maeria- e! ener',ico / !econ!i"era al pla!ma- como un 'a! car'a"o el,cricamene 2ioni*a"o34

conforma"o por mol,cula!- áomo!- elecrone! / ncleo!4 e!o! limo!proveniene! "e áomo! "e!ine'ra"o!. Se encuenra a eleva"í!ima!emperaura! "e 566667 C. Ejemplo- el ncleo "el !ol- "e la! e!rella!-ener'ía a+mica. En la !uperficie erre!re a una "i!ancia "e 566 8m- !eencuenra el pla!ma "e $i"r+'eno conforman"o el cinur+n "e Van Allen.

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Se'n la! con"icione! a 1ue e!, !omei"o

un cuerpo- pue"e pre!enar!e en cual1uiera"e lo! re! e!a"o! . Por ejemplo - el $ielo "e un la'o- por

efeco "el calor "el !ol- !e pue"e converir ena'ua lí1ui"a / ,!a - evaporar!e- pa!an"o a!í

al e!a"o 'a!eo!o . E!o! cam0io! "e e!a"o reci0en lo!

!i'uiene! nom0re!9

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FUSIÓNde SLID a L!"UID

Cuan"o un !+li"o pa!a a e!a"o 'a!eo!o - pue"e !er por elincremeno "e emperaura 2emperaura "e fu!i+n3

SU:LI&ACI;<"e S;LIDO a GAS

En "eermina"a! con"icione! "e pre!i+n / emperaura - un !+li"opue"e pa!ar "irecamene a 'a! .

#$%&I'$(IÓNde L!"UID a

G$SSi !e !i'ue calenan"o el lí1ui"o - la! parícula! irán aumenan"o !u ener'íacin,ica / al'una! con!e'uirán lle'ar a la !uperficie li0re "el mi!mo /vencien"o la en!i+n !uperficial 2 %=l3 e!caparán "el lí1ui"o -ran!formán"o!e en 'a! .

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SLIDIFI($(IÓN

de L!"UID a SÓLID

LI(U)F$((IÓN

de G$S aL!"UID

SU*LI+$(IÓN &)G&)SI#$

de G$S a SÓLID

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GAS IDEAL

( El 'a! i"eal e! un 'a! $ipo,ico- i"eali*a"o "elcomporamieno "el 'a! real en con"icione!corriene!.

( Un 'a! real pre!ena un comporamieno mu/pareci"o a u 'a! i"eal cuan"o !e encuenra aala! emperaura! / 0aja! pre!ione!.

( Empíricamene- !e pue"en o0!ervar una !erie"e relacione! enre la emperaura ,- la pre!i+n

% / el volumen # "e lo! 'a!e! i"eale!.( Con e!o! parámero! !e "an la! Le/e! "e lo!'a!e!.

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Le/e! "e lo! Ga!e!

( Le/ "e :o/leTam0i,n llama"o proce!o i!o,rmico. Afirma 1ue- a emperauracon!ane- el volumen "e un 'a! e! inver!amene proporcional a !upre!i+n9

V > 8 a T ce. P

Enonce! !e cumple9

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L)- D) ($&L)S

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L)- D) ($&L)S

?ela/ión entre la temperatura 0 el volumen de un gas /uando lapresión es /onstante

En @B- ac C$arle! e!u"i+ por primera ve* la relaci+n enre el volumen/ la emperaura "e una mue!ra "e 'a! a pre!i+n con!ane / o0!erv+ 1uecuan"o !e aumena0a la emperaura el volumen "el 'a! am0i,naumena0a / 1ue al enfriar el volumen "i!minuía.

El volumen e! "irecamene proporcional a la emperaura "el'a!9

(Si la emperaura aumena- el volumen "el 'a! aumena.(Si la emperaura "el 'a! "i!minu/e- el volumen "i!minu/e

&aemáicamene lo po"emo! e)pre!ar a!í99

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( Supon'amo! 1ue enemo! un cierovolumen "e 'a! V@ 1ue !e encuenra a

una emperaura T@ al comien*o "ele)perimeno. Si variamo! el volumen "e'a! $a!a un nuevo valor V5- enonce! la

emperaura cam0iará a T5- / !e cumplirá9(

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E!a le/ !e "e!cu0re ca!i cieno cuarena ao!"e!pu,! "e la "e :o/le "e0i"o a 1ue cuan"oC$arle! la enunci+ !e enconr+ con el

inconveniene "e ener 1ue relacionar elvolumen con la emperaura Cel!iu! /a 1ue anno e)i!ía la e!cala a0!olua "e emperaura.

L d G L

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Le0 de Ga01Lussa/

La pre!i+n "e un 'a! 1ue !e maniene a volumen con!ane e!"irecamene proporcional a la emperaura9

P > 8 T 2 Volumen con!ane3

F !e cumple9

E! por e!o 1ue para po"er enva!ar 'a! como 'a! licua"o-primero !e $a "e enfriar el volumen "e 'a! "e!ea"o $a!a unaemperaura caracerí!ica "e ca"a 'a!- a fin "e po"er

!omeerlo a la pre!i+n re1ueri"a para licuarlo !in 1ue !e!o0recaliene / evenualmene e)ploe.

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ECUACI;< CO&:I<ADA DE LAS LEFES DE

LOS GASES

( La le/ "e :o/le relaciona la pre!i+n / elvolumen "e una mue!ra "e 'a! a emperauracon!ane. La le/ "e C$arle! relaciona elvolumen / la emperaura a pre!i+n con!ane.

Al com0inar la! ecuacione! en una !olae)pre!i+n- !e o0iene la ecuaci+n com0ina"a "ela! le/e! "e lo! 'a!e!9

P@V@ > P5V5

T@ T5

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ECUACIO< DE LOS GASES IDEALES

( Cual1uier mue!ra "e 'a! !e pue"e "e!cri0ir en,rmino! "e !u pre!i+n- emperaura- volumen /nmero "e mole!.

( Ga! i"eal9 E! a1uel 1ue o0e"ece la! le/e! "elo! 'a!e! con e)aciu".( &uc$o! 'a!e! reale! mue!ran li'era!

"e!viacione! "e la i"eali"a"- pero a emperaura

/ pre!ione! normale! la! "e!viacione! !uelen!er !uficienemene pe1uea! para po"e!"e!preciar!e.

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( El comporamieno "e lo! 'a!e! i"eale! !e re!ume como !i'ue9

Le/ "e :o/le 9 V prop. @=P 2T- n Ce.3

Le/ "e C$arle! 9 V prop. T 2P - n Ce.3 Le/ "e Avo'a"ro 9 V prop. < 2T- P Ce.3

( Inro"ucien"o una con!ane "e proporcionali"a" !e iene9

P V > n ? T#alores de &

? > B-@HH5 =8 mol? > 6-6B56JHK L am=8 mol? > B-56JHJ ) @6#J mM am=8 mol? > B-@HH5 L Pa=8 mol? > K5-K L mmN'=8 mol? > K5-K L Torr=8 mol? > B-@HH5 L m0ar=8 mol? > @-B cal=8 mol

? > @6-@K fM p!i=? l0mol

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LEF DE G?ANA&

( T$oma! Gra$am "e!cu0ri+ en @BHK 1ue- laveloci"a" "e efu!i+n "e un 'a! e! inver!ameneproporcional a la raí* cua"ra"a "e !u ma!amolar.

( Para enen"er mejor e!e fen+meno- primero"efinimo! lo 1ue e! efu!i+n / "ifu!i+n.

( Efu!i+n.# Proce!o por el 1ue un 'a! !e e!capa"e un recipiene a rav,! "e un poro o pe1ueo

orificio.( Difu!i+n.# &ovimieno "e un 'a! a rav,! "eoro.

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( De acuer"o a la Teoría Cin,ico &olecular "e lo! 'a!e!- la veloci"a" "e"ifu!i+n o efu!i+n "e lo! 'a!e! e! i'ual a 9

V > ?T

&Don"e9 ? > con!ane "e lo! 'a!e! T > Temperaura a0!olua & > &a!a molar

De la cual po"emo! o0ener "o! conclu!ione!9

# Cuan"o aumena la emperaura- aumena la veloci"a". # A ma/or pe!o molecular "el 'a! "i!minu/e la veloci"a".

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( De acuer"o a la Teoría Cin,ico &olecular "e lo! 'a!e!- la veloci"a" "e"ifu!i+n o efu!i+n "e lo! 'a!e! e! i'ual a 9

V > ?T

&Don"e9 ? > con!ane "e lo! 'a!e! T > Temperaura a0!olua & > &a!a molar

De la cual po"emo! o0ener "o! conclu!ione!9

# Cuan"o aumena la emperaura- aumena la veloci"a". # A ma/or pe!o molecular "el 'a! "i!minu/e la veloci"a".

(?elaci+n enre la veloci"a" / la ma!a molar "e "o! 'a!e! 1ue !e encuenrana la! mi!ma! con"icione!.

V@ > ?T / V5 > ?T &@ &5

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( ?elacionan"o la! veloci"a"e! - enemo! 9

V@ > &5 V5 &@

Por ejemplo 9 Si comparamo! la "ifu!i+n "e lo! 'a!e!

- enre el :romo / el Fo"o- !e iene 9

V:r5 > &I5 > 5J.B > @.5K VI5 &:r5 @J.B

La V:r5 > @.5K VI5 .

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&ECLAS GASEOSAS

( En una me*cla "e 'a!e! 1ue noreaccionan enre !í- ca"a mol,cula !emueve in"epen"ienemene- "e una forma

análo'a a como !i e!uviera oalmeneai!la"a ejercien"o !u propia pre!i+n.

( Pre!i+n Parcial .#

La pre!i+n parcial "e un 'a! i"eal en una me*cla e!i'ual a la pre!i+n 1ue ejercería en ca!o "e ocupar ,l!olo el mi!mo volumen a la mi!ma emperaura.

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LEF DE DALTO< + LEF DE LASP?ESIO<ES PA?CIALES

En @B66 o$n Dalon - mienra! e!u"ia0a la!propie"a"e! "el aire- o0!erv+ 1ue 9 Q La pre!i+n ejerci"apor una me*cla "e 'a!e! e! i'ual a la !uma "e lapre!ione! parciale! 1ue ejercería ca"a uno "e lo! 'a!e!!i ,l !olo ocupara el volumen oal "e la me*claR.

&aemáicamene !e pue"e e)pre!ar la Le/ "e Dalon como!i'ue9

Si P e! la pre!i+n oal / P@ - P5 - P - ec.- !on la! pre!ione!parciale! "e lo! 'a!e! "e la me*cla- po"emo! e!cri0ir9

P > P@ P5 P . 2@3

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( (Como ca"a 'a! !e compora "e forma in"epen"iene / enforma i"eal- po"emo! reempla*ar la pre!i+n parcial "e ca"a 'a!aplican"o la ecuaci+n 'eneral "e lo! 'a!e! "e la forma

!i'uiene9P@ > n@ 2 ?T3 P5 > n5 2 ?T3 P > n 2?T 3 253

V V VTo"o! lo! 'a!e! "e la me*cla e!án a la mi!ma emperaura /

ocupan el mi!mo volumen4 reempla*an"o la ec. 5 en la ec. @-!eiene 9

P > 2n@ n5 n ...3 ?T

V "on"e9 n > n@ n5 n

Enonce!. P

> n

2 ?T3

V

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( ?elacionan"o la! pre!ione! parciale! / la! fraccione!molare!- !e iene 9

Si i > ni > fracci+n molar "el componene QiR n

?elaciona"o la fracci+n molar con la! pre!ione!-

P@ > n@ ?T=V > n@

P n ?T=V n

De!pejan"o P@ 9 P@ > 2n@ 3 P 4 n

P@ > @ P

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GASES ?EALES

( Aun1ue la ecuaci+n "el 'a! i"eal e! una "e!cripci+nmu/ il "e lo! 'a!e!- o"o! lo! 'a!e! reale!"e!o0e"ecen e!a relaci+n en ciera me"i"a.

( Lo! 'a!e! reale! a pre!ione! ala! / emperaura!

0aja!- la "e!viaci+n re!peco al comporamieno "e lo!'a!e! i"eale! e! 'ran"e.( En cam0io a ala! emperaura / 0aja pre!i+n la

"e!viaci+n e! pe1uea.

( E!o !e pue"e e)plicar /a 1ue la! mol,cula! reale!ienen un volumen 1ue !e aprecia má! a ala! pre!ione!/ lo !e'un"o !ería 1ue !i e)i!en aracci+n enre la!mol,cula! 'a!eo!a!.

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ECUACI;< DE VA< DE? AALS

( El cienífico $olan",! o$anne! van "er aal!- "e!arroll+ unaecuaci+n mu/ il para pre"ecir el comporamieno "e lo! 'a!e!reale!.( van "er aal! corri'i+ la pre!i+n- el volumen 1ue ocupan la!

mol,cula! "el 'a! / la! fuer*a! "e aracci+n enre la! mol,cula!9

P > n?T # n5 a V # n0 V5

correcci+n por correcci+n por la! el volumen "e araccione! moleculare! mol,cula!

El facor n0 re"uce el volumen- re!a el volumen finio 1ue

ocupan la! mol,cula! "el 'a!. El facor n5

a=V5

- "i!minu/e la

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( pre!i+n 4 e!e facor "a cuena "e la! fuer*a! "e aracci+nenre la! mol,cula! "el 'a!.(?eacomo"an"o la ecuaci+n aneriro !e iene9

2 P n5 a 3 2V W n0 3 > n?TV5

La! con!ane! a / 0 !on "iferene! para ca"a 'a!.

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Ejercicio! / Pro0lema!@. Una cani"a" fija "e 'a! a 57C e)$i0e una pre!i+n "e HB

orr / ocupa un volumen "e @6.L. Calcular el volumen "el'a! a una emperaura con!ane "e 5 7C !i la pre!i+naumena a @.BB am.

5. Una mue!ra "e 'a! ocupa un volumen "e @5HB f a 6.BB

am / 5B7C. Calcular la pre!i+n "el 'a! !i !u volumen !ere"uce a B f mienra! !u emperaura permanececon!ane. Si la pre!i+n fuera la 1ue permanece con!ane- a1ue emperaura el 'a! ocuparía un volumen "e @HJ f.

. Calcular el volumen "e un 'a!- en liro!- !i 5.HK mol ineneuna pre!i+n "e @.5B am a una emperaura "e #K7C .

H. El Nin"en0ur' fue un "iri'i0le famo!o llena"o con $i"r+'eno1ue e)plo+ en @. Si el Nin"en0ur' conenía 5.6 ) @6J m

"e $i"r+'eno 'a!eo!o a 57C / @.6 am- calcular la ma!a "e

$i"r+'eno pre!ene.

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J.# Un anuncio "e ne+n e!á $ec$o con u0o! "e vi"rio con un"iámero inerior "e H.J cm / una lon'iu" "e J. m. Si elanuncio coniene ne+n a una pre!i+n "e 5.6 orr a J7C-

XCuáno! 'ramo! "e ne+n $a/ en el anuncioY 2El volumen"e un cilin"ro e! Z r 5$ 3.

K.# Calcular la "en!i"a" "el <O5 'a!eo!o a 6.6 am / J7C ..# Calcular la ma!a molar "e un vapor 1ue iene una

"en!i"a" "e K.HJ'=L a 557C / H orr.B.# El Ni"ruro "e calcio - CaN5- reacciona con a'ua paraformar N5 'a!eo!o9

CaN5 2!3 5N5O 2l3 Ca2ON35 2ac3 5N5 2'3

XCuáno! 'ramo! "e CaN5 !e nece!ian para 'enerar KH.JL "e N5 'a!eo!o !i a pre!i+n "el N5 e! "e B@H orr a 57CY.#La o)i"aci+n mea0+lica "e la 'luco!a CKN@5OK- en el

cuerpo $umano pro"uce CO5- 1ue e! elimina"o por

nue!ro! pulmone! como 'a!9 C N O KO KCO KN O

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Calcular el volumen "e CO5 pro"uci"o a emperaura "e 7C /6-6 am cuan"o !e con!ume 5H.J' "e 'luco!a en e!areacci+n.

@6.# Una me*cla 1ue coniene 6.JB mol "e Ne 2'3- 6.@J mol"e <e 2'3- / 6.@6 mol "e Ar 2'3 e!a confina"a en un recipiene"e .66L a 5J7C. Calcular la pre!i+n parcial "e ca"a uno "e lo!'a!e! / la pre!i+n oal "e la me*cla.

@@.# Deermine la fracci+n molar "e ca"a componene "e uname*cla "e K.JJ' "e O5- H.5' "e <5 / @.5' "e N5 / la pre!i+nparcial en am "e ca"a componene "e !i !e encierra en unrecipiene "e @5.H6L a @J7C.@5.# A una profun"i"a" 0ajo el a'ua "e 5J6 f- la pre!i+n e! "eB.B am. X[u, porcenaje en mol "e o)í'eno "e0e ener el 'a!"e 0uceo para 1ue la pre!i+n parcial "el o)í'eno en la me*cla!ea "e 6.5@ am- i'ual 1ue en el aire a @ amY

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@.# Calcular la ra*+n "e la! veloci"a"e! "e efu!i+n "el <5 /el O5. @H.# Calcular la veloci"a" "e un áomo "e Ne a 5J7C en m=!.

@J.# Calcule la pre!i+n 1ue el CClH ejerce a H67C !i @.66 molocupa 5B.6L- !uponien"o 1ue a2 el CClH o0e"ece la ecuaci+n"el 'a! i"eal / 03 el CClH o0e"ece la ecuaci+n "e van "eraal!. El valor "e a >56.H L5#am=mol5 / 0> 6.@B L=mol .

@K.# Una 0ur0uja "e 'a! con un volumen "e @.6 mm !epro"uce en el fon"o "e un la'o "on"e la pre!i+n e! "e .6am. Calcular el volumen 1ue en"rá la 0ur0uja cuan"o ,!alle'ue a la !uperficie "el la'o- "on"e la pre!i+n e! "e KJ orr-

!uponien"o 1ue la emperaura no cam0ia.@.# Una me*cla 'a!eo!a "e O5 / 8r iene una "en!i"a" "e@.@6H '=L a HJ orr / 668. Calcular el porcenaje en mol "eO5 en la me*cla.

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