LEYES LEYES DE LOS GASESDE LOS GASES

LEYES LEYES DE LOS GASESDE LOS GASES

P.V = n. R. TP.V = n. R. T

Gases: Sustancia que existen en estado gaseoso en condiciones

normales de T° (25 °C) y P.

Vapor: forma gaseosa de toda sustancia que existe en estado líquido o sólido a T°amb y Patm.

Elementos CompuetosH2 HF

O2 HCl

N2 HBr

Cl2 HI

F2 CO

He CO2

Ne NH3

Ar NOKr NO2

Xe SO2

Rn SH2

CNH

Sustancias que existen como gases a T° amb y P atm.

Características de los gases: Partículas de un gas se mueven con total libertad y tienden a

separarse, aumentando la distancia entre ellas hasta ocupar todo el espacio disponible.

Adoptan la forma y ocupan el volumen del recipiente que los contiene.

Partículas son independientes unas de otras y están separadas por enormes distancias con relación a su tamaño.

Gran compresibilidad.

Cuando están en el mismo recipiente se mezclan total y uniformemente.

Sus densidades son < que la de los sólidos y líquidos.

Incoloros en su mayoría, excepto: F2, Cl2 y NO2.

Partículas en constante movimiento recto. Cambian de dirección cuando chocan entre ellas y con las paredes del recipiente. Las colisiones son rápidas y elásticas.

Los choques de las partículas del gas con las paredes del recipiente que lo contiene son los responsables de la presión que ejerce el gas sobre toda la superficie con la que entran en contacto.

Leyes de los gases ideales Leyes de los gases ideales

Modelo molecular para la ley de AvogadroModelo molecular para la ley de Avogadro

Ley de Ley de Avogadro Avogadro

Ley de Ley de Boyle y MariotteBoyle y Mariotte

Ley de Ley de Charles y Gay-Lussac (1ª)Charles y Gay-Lussac (1ª)

Ley de Ley de Charles y Gay-Lussac (2ª)Charles y Gay-Lussac (2ª)

Teoría cinética de los gasesTeoría cinética de los gases

Modelo molecular para la ley de Boyle y MariotteModelo molecular para la ley de Boyle y Mariotte Modelo molecular para la ley de Charles y Gay-LussacModelo molecular para la ley de Charles y Gay-Lussac

Ecuación general de los gases idealesEcuación general de los gases ideales

Leyes de los gases

Ley de Boyle y Mariotte : (V vs P a T°= cte)Ley de Boyle y Mariotte : (V vs P a T°= cte)

http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/gaslaw/boyles_law_graph.html

Simulación de la experiencia de Boyle:Simulación de la experiencia de Boyle:

Leyes de los gases

Ley de Boyle y Mariotte : Ley de Boyle y Mariotte :

“El volumen de un gas es inversamente

proporcional a la presión que soporta

(temperatura y cantidad de materia ctes)”.

V α 1/P (T ctes)

V = k/P

V1 P1 V2 P2

V1>V2P1<P2

n : t : sean constantes n= al numero de moles T=temperatura

El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión -Si el volumen aumenta la presión disminuye -Si la presión aumenta el volumen disminuye

Leyes de los gases

Ley de Charles y Gay Lussac (1°): P=cte Ley de Charles y Gay Lussac (1°): P=cte

efecto de la T° sobre el V.efecto de la T° sobre el V.

Simulación de la experiencia de Charles y Gay LussacSimulación de la experiencia de Charles y Gay Lussac

http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/gaslaw/charles_law.html

Ver video en http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/leyes_gases/index.html

Leyes de los gases

“El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura

absoluta (a presión y cantidad de materia constantes)”.

V α T (a n y P ctes)

V = k.T

Ley de Charles y Gay Lussac (1°):Ley de Charles y Gay Lussac (1°):

La T° debe estar en K. El kelvin es la unidad de temperatura de la escala creada por William Kelvin sobre la base del grado Celsius. Es una de las unidades del Sistema Internacional de Unidades.Su importancia radica en el 0 de la escala kelvin denominado 'cero absoluto' (−273,15 °C) y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible. Ningún sistema macroscópico puede tener una temperatura inferior. A la temperatura medida en kelvin se le llama "temperatura absoluta", y es la escala de temperaturas que se usa en ciencia, especialmente en física o química.

donde k=nR/P

Leyes de los gases

Ley de Charles y Gay Lussac (1°) :Ley de Charles y Gay Lussac (1°) :

Leyes de los gases

“La presión de un gas es directamente

proporcional a la temperatura absoluta (a

volumen y cantidad de materia

constantes)”.

P a T (a n y V ctes)

P = k.T

P (

atm

)

T (K)

Ley de Charles y Gay Lussac (2°) :Ley de Charles y Gay Lussac (2°) :

donde k=nR/V

Leyes de los gases

Ley de Charles y Gay Lussac (2°) :Ley de Charles y Gay Lussac (2°) :

Leyes de los gases

Ley de AvogadroLey de Avogadro

“El volumen que ocupa un gas, cuando

la presión y la temperatura se mantienen

constantes, es proporcional al número de

partículas”.

V α n (a T y P ctes)

V = k.n V (

L)

n

donde k=RT/P

Leyes de los gases

Ley de AvogadroLey de Avogadro

“Volúmenes iguales de gases diferentes

contienen el mismo número de partículas

(moléculas o átomos) y la presión y temperatura

se mantienen constantes”.

n1 = n2 (a T, P y V ctes)

NA= 6,022.1023 moléculas en un mol de moléculas o átomos en un mol de átomos.

mol: unidad que se utiliza para determinar cant. de sustancia o partículas.

Leyes de los gases

SIMULADORLEYES GASES

(a) Al aumentar la presión a volumen constante, la temperatura aumenta

(b) Al aumentar la presión a temperatura constante, el volumen disminuye

(c) Al aumentar la temperatura a presión constante, el volumen aumenta

(d) Al aumentar el número de moles a temperatura y presión constantes, el volumen aumenta

SIMULADORLEYES GASES

Combinación de las tres leyes:

Charles: V ~ T si n y P= ctes

Avogadro: V ~ n si P y T= ctes

Ley de los gases ideales:

PV = nRTn = 1 mol

P = 1 atm

V = 22,4 lt

T = 273° K

R = 0.082 atm lt/ °K mol

R = 8.31 J/°K mol= 1.987 cal/°Kmol

Leyes de los gases

Ecuación general de los gases idealesEcuación general de los gases ideales

Boyle: V ~ 1/P si n y T= ctes

R es la cte, “universal de los gases”

y se calcula:

=V ~P

R n T

P

n T

Teoría cinética de los gases. Modelo molecularTeoría cinética de los gases. Modelo molecular: Los gases están constituidos por partículas (átomos o moléculas) separadas por

espacios vacíos. Las partículas de un gas están en constante movimiento en línea recta, al azar en todas la direcciones.

El volumen total de las partículas de un gas es muy pequeño (y puede despreciarse) en relación con el volumen del recipiente que contiene el gas.

Las partículas de un gas chocan entre sí y con las paredes del recipiente que lo contiene. Estos choque son elásticos, es decir, las partículas no ganan ni pierden energía cinética en ellos. La presión del gas se produce por las colisiones de las partículas con las paredes del recipiente.

La energía cinética de las partículas aumenta con la temperatura del gas.

Las fuerzas atractivas y repulsivas entre las partículas se pueden considerar despreciables.

Teoría cinética de los gasesTeoría cinética de los gasesEntre 1850 y 1880 Clausius y Boltzmann desarrollaron

esta teoría, basada en la idea de que todos los gases se

comportan de forma similar en cuanto al movimiento de

partículas se refiere.

Boltzmann Clausius

Modelo Molecular para la Ley de AvogadroModelo Molecular para la Ley de Avogadro

V = K n (a T y P ctes)

La adición de más partículas provoca un aumento de los choques contra

las paredes, lo que conduce a un aumento de presión, que desplaza el

émbolo hasta que se iguala con la presión externa. El proceso global

supone un aumento del volumen del gas.

Teoría cinética de los gases

Modelo Molecular para la Ley de Boyle y MariotteModelo Molecular para la Ley de Boyle y Mariotte

V = K 1/P (a n y T ctes)

El aumento de presión exterior origina una disminución del volumen, que

supone el aumento de choques de las partículas con las paredes del

recipiente, aumentando así la presión del gas.

Teoría cinética de los gases

Modelo Molecular para la Ley de Charles y Gay-LussacModelo Molecular para la Ley de Charles y Gay-Lussac

V = K T (a n y P ctes)

Al aumentar la temperatura aumenta la velocidad media de las partículas, y

con ello el número de choques con las paredes. Eso provoca un aumento

de la presión interior que desplaza el émbolo hasta que se iguala con la

presión exterior, lo que supone un aumento del volumen del gas.

Teoría cinética de los gases

TT

P.VP.V=

T´T´

P´. V´P´. V´

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