LOS GASES Y LAS

DISOLUCIONES

Departamento de

Física y Química

3º ESO

0. Mapa conceptual

Presión atmosférica

Disoluciones

Teoría cinética

ESTADOS DE

LA MATERIA

Ley de Gay-Lussac % en masa de soluto

Leyes de los gases

Soluto

Disolvente

Disolución

saturada

Ley de Charles

Ley de Boyle-Mariotte

SÓLIDO LÍQUIDO

GAS

Ley de los gases ideales

Solubilidad

Formas de expresar la

concentración

% en volumen de soluto

Concentración en masa de soluto

0. Mapa conceptual

Teoría cinética

Leyes de los gases

GAS Presión atmosférica

Ley de Gay-Lussac

Ley de Charles

Ley de Boyle-Mariotte

Ley de los gases ideales

p1 · V1 = p2 · V2

p1 · V1 p2 · V2

=

T1 T2

V1 V2

=

T1 T2

A presión cte.

A volumen cte. p1 p2

=

T1 T2

A temperatura cte.

0. Mapa conceptual

Solubilidad Disoluciones

Soluto

Disolvente

Disolución

saturada

LÍQUIDO

Formas de expresar la

concentración

Diluida

Concentrada

% en masa de soluto

% en volumen de soluto

Concentración en masa de soluto

masa de soluto

% en masa de soluto = · 100

masa de disolución

volumen de soluto

% en volumen de soluto = · 100

volumen de disolución

masa de soluto

Concentración en masa de soluto =

volumen de disolución

0. Estados de la materia y teoría cinética

Estados de la materia: sólido, líquido y gas

Teoría cinética:

Materia formada por partículas muy pequeñas, que se hallan

más o menos unidas dependiendo del estado en que se

encuentren.

Las partículas se mueven más o menos libremente en función

del estado. Cuanto mayor es la rapidez con que se mueven, mayor

es la temperatura de la materia.

Estado Sólido Líquido Gas

Características

Forma constante Forma variable Forma variable

Volumen constante Volumen constante Volumen variable

No se expanden No se expanden Se expanden

No se comprimen Se comprimen poco Se comprimen

Ejemplos • Hielo

• Azúcar

• Metales

• Agua

• Aceite

• Alcohol

• Vapor de agua

• Butano

• Dióxido de carbono

0. Repaso

Factores de conversión: multiplicar por una fracción que

tiene en su numerador y en su denominador la misma cantidad,

pero expresada en distintas unidades.

Ejemplo:

0,85 nm a m

0,85 nm · 10-9 m = 0,85 ·10-9 m = 8,5 ·10-10 m

1 nm

90 km/h a m/s

90 km · 103 m · 1 h = 90000 m = 25 m/s

h 1 km 3600s 3600 s

Notación científica: forma de simplificar la escritura de un

número. Se usan las potencias en base de10.

Ejemplos:

346000000 = 3,46 ·108 (Nº > 1 exponente +)

0,00064 = 6,4 ·10-4 (Nº < 1 exponente -)

1. Los gases y la presión atmosférica

Gases: resulta difícil medir directamente la cantidad que

hay en un recipiente. Se determina de forma indirecta

midiendo el volumen (m3), la temperatura (K) y la presión (atm

o mm de Hg).

Recordar:

T (K) = T (ºC) + 273 0 ºC = 273 K

Presión atmosférica: presión que ejerce el aire.

Torricelli midió la presión que ejerce la atmósfera al nivel del

mar, concluyendo que es la misma que la que ejerce una

columna de mercurio de 76 cm de altura.

1 atm = 760 mm de Hg = 101 325 Pa

1 m3 = 1 kL = 1000 L

1 dm3 = 1 L

1 cm3 = 1 mL = 0,001 L

2. Las leyes de los gases

Ley de Boyle-Mariotte: Cuando un gas experimenta

transformaciones a temperatura constante, el producto de la

presión que ejerce por el volumen que ocupa permanece constante.

p · V = cte. p1 · V1 = p2 · V2

p y V son magnitudes inversamente proporcionales

La gráfica de P vs V es una hipérbola

Ley de Gay-Lussac: Cuando un gas experimenta

transformaciones a volumen constante, el cociente entre la presión

que ejerce y su temperatura absoluta permanece constante.

p p1 p2

= cte. =

T T1 T2

p y T son magnitudes directamente proporcionales

La gráfica de P vs T absoluta es una recta que pasa por (0,0)

2. Las leyes de los gases

Ley de Charles: Cuando un gas experimenta transformaciones

a presión constante, el cociente entre el volumen del gas y su

temperatura absoluta permanece constante.

V V1 V2

= cte. =

T T1 T2

V y T son magnitudes directamente proporcionales

La gráfica de V vs T es una recta que pasa por (0,0)

Ley de los gases ideales: engloba las 3 leyes experimentales

p1 · V1 p2 · V2

=

T1 T2

p y V pueden expresarse en cualquier unidad siempre que sea la

misma en los dos estados

T debe expresarse en K

3. La teoría cinética de los gases

Gases están formados por partículas muy pequeñas que están

separadas unas de otras El volumen de las partículas es mucho

menor que el volumen del recipiente

No existen fuerzas de unión entre las partículas de un gas

Se mueven con total libertad

Las partículas del gas se mueven en línea recta. Solo cambian

de dirección cuando chocan con otra partícula o contra las paredes.

La presión que ejerce el gas es una medida del número de

choques por segundo de sus partículas contra las paredes del

recipiente.

La temperatura absoluta del gas es proporcional a la velocidad

de las partículas que lo forman Cuanto mayor sea su velocidad,

mayor será su temperatura

Cero absoluto: Temperatura a la cual las partículas de los gases

no se mueven 0 K = -273,15 ºC

Explicación de las leyes de los gases por la teoría cinética

4. Las disoluciones

Disolución: mezcla homogénea de 2 o más componentes.

En una disolución:

Disolvente: componente que está en mayor proporción

Soluto: componente/s que está en menor proporción

El estado físico de la disolución coincide con el del disolvente.

Disolvente Soluto Disolución Ejemplo

Gas

Gas Gas Aire

Líquido Gas Niebla

Sólido Gas Humo

Líquido

Gas Líquido Bebida con gas

Líquido Líquido Agua y alcohol

Sólido Líquido Suero fisiológico,

agua con azúcar

Sólido

Gas Sólido H absorbido

sobre Pd

Líquido Sólido Amalgama

Sólido Sólido Aleaciones

4. Las disoluciones

Concentración de las disoluciones:

Cualitativamente podemos clasificar las disoluciones en:

Disolución diluida: poca proporción de soluto

Disolución concentrada: elevada proporción de soluto

Concentración en una disolución: cantidad de soluto que hay en

una cantidad determinada de la disolución o de disolvente.

Modos de expresar la concentración de las disoluciones:

Porcentaje en masa o riqueza: masa de soluto que hay cada 100

unidades de masa de disolución.

masa de soluto

% en masa de soluto = · 100

masa de disolución

La masa del soluto y la del disolvente tienen que expresarse en las

mismas unidades

4. Las disoluciones

Modos de expresar la concentración de las disoluciones:

Porcentaje en volumen: volumen de soluto que hay cada 100

unidades de volumen de disolución.

volumen de soluto

% en volumen de soluto = · 100

volumen de disolución

El volumen del soluto y el de la disolución deben expresarse en las

mismas unidades

Concentración en masa: cantidad en masa de soluto que hay en

cada unidad de volumen de disolución.

masa de soluto

concentración en masa de soluto = ·100

volumen de disolución

Se utiliza cuando el soluto es sólido y el disolvente es líquido.

Unidades: kg/m3 (SI); g/cm3; g/L

¡¡ Concentración en masa no es lo mismo que densidad!!

5. La solubilidad

Disolución saturada: aquella que ya no admite más

cantidad de soluto

La cantidad de soluto que podemos disolver antes de la que la

disolución esté saturada depende del soluto y de la temperatura.

Solubilidad de una sustancia: concentración que puede

tener en la disolución saturada.

La solubilidad de los sólidos se expresa como:

g de soluto g de soluto

100 mL de disolvente L de disolvente

Habitualmente la solubilidad de los sólidos aumenta con la

temperatura.

La solubilidad de los gases en los líquidos disminuye a medida

que aumenta la temperatura