química unidad iii
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Leyes de los Gases, tienen una gran aplicación tanto en el campo de la medicina como el de la mecánicaTRANSCRIPT
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TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASESLey de Bolyle( Presión y volumén); Temperatura y volumén (Ley de
Charles); Temperatura ypresión (Ley de Day- Loussac); Volumén y moles (Ley de Avogadro); Presiones parciales (Ley de Daltón)
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Cuando los niveles de oxígeno en sangre son bajos, las células del cuerpo no obtienen el oxígeno suficiente, y es necesario emplear una cánula nasal para proporcionar al paciente el oxígeno suplementarioCon un flujo de 2 litros /minuto, el paciente respira una mezcla gaseosa que contiene un 28% de oxígeno, a diferencia del 21% que contiene el aire Cuando el paciente preenta problemas respiratorios, se controla tanto la velocidad de flujo como el volumen de oxígeno en los pulmones
Estas relacione sentre gases, volumen y presión se conocen como las leyes de los gases y son muy importantes a la hora de regular la ventilación y l respiración.
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Propiedades de los gases (teoría cinética molecular)
PROPIEDADES DE LOS GASES ( Su relación con el entorno)
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Las particulas de un gas se mueven en línea recta dentro del recipiente y ejercen presión al olisionar con sus paredes.
PRESIÓN (P) Las particulas de un gas son extremadamente pequeñas y se mueven muy rápidamente . Cuando las partículas chocan contra las paredes del recipiente, ejercen una presión según van chocando más moléculas contra las paredes . La presión aumenta.VOLUMEN (V) El volumen de un gas es igual al del recipiente en el que se encuentra almacenado. Cuando inflamos un arueda o un balón de futbol esstamos inroduciendo más partículas de gas y el incremnto del numero de particulas que golpean las paredes del recipiente aumentando suv olumen
TEMPERATURA : la temperatura de un gas está relacionada con la energía cinética de sus particulas. A >T> Ec.
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EL UNIVERSO COMO SISTEMA(LA ENERGÍA EN ACCIÓN y SU RELCIÓN CON LAS LEYES DE LOS GASES)
PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA“La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma y puede transferirse”
En cualquier sistema considerado en su totalidad hay una cantidad que no cambia : la energía. Puede transformarse o transferirse, pero el balance total de energía del sistema permanece constante. Originandose así las Leyes de la física estudiaremos la Leyes de los Gases y aplicación y utilizción por los seres vivos y sistemas mecánicos
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LA ETERNA MUDANZA (LA ENERGÍA Y SU RELACIÓN CON LAS LEYES DE LOS GASES)
El Universo es un sistema cerrado. Esto significa que, en la actualidad existe la misma cantidad de materia y energía que hace 20.000 millones de años cuando ocurrio el Big Bang
En el interior del Sol durante c/seg., una masa de 4,5 millones de toneladas se transforma en energía. Para esto nos valemos de: E = mc2 relación de masa y energía
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CALOR ESPECÍFICO SU RELACIÓN CON LAS LEYES DE LOS GASES
Se entiende por calor específico de un cuerpo, la cantidad de calor que hay que suministrarle a un kilogramo de dicho cuerpo para producir un aumento de temperatura igual a un grado Celsius.La unidad de calor específico, será joul por kilogramo de sustancia y por grado Celsisus. (Joule/Kg.ºC), o bién (Joule/gr.ºC)
Para el calor específico de los gases, se debe tener en cuenta si el calentamiento se produce a volumen constante o presión constante , o a temperatura = cteAcá aparecerá lo que se conoce como coeficiente adiabático
Ley de Charles : relación entre volumen y temperaturas absolutas =
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LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA SOBRE EL MEDIO AMBIENTE
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UNA COLUMNA DE AIRE QUE SE EXTIENDA DESDE LA CAPA SUPERIOR DE LA ATMOSFÉR HASTA LA SUPERFICIE DE LA TIERRA PRODUCE UNA PRESIÓN SOBRE NOSOTROS DE ALREDEDOR DE UNA ATMÓSFERA POR CM2
LA GRAN PRESIÓN QUE TIENE QUE SOPORTAR NUESTRO CUERPO SE COMPENSA CON LA PRESIÓN INTERNA DE ESTE.
La temperatura de un gás está relacionada con la energía cinética de sus partículas. Si introducimos un gas a 200 K en el interior de un contenedor rígido y lo calentamos a 400 K Las partículas del gas tendrán el doble de energía cinética que a 200 K
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(CUANDO BILLONES Y BILLONES DE PARTICULAS DE UN GAS GOLPEAN LAS PAREDES DEL RECIPIENTE QUE LAS CONTIENE, ESTAS EJERCEN UNA
PRESIÓN QUE SE DEFINE COMO LA FUERZA REALIZADA EN UNA SUPERFICIE DETERMINADA.
PRESIÓN DE UN GAS
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LA PRESIÓN EJERCIDA POR LOS GASES DE LA ATMÓSFERA ES EQUIVALENTE A LA PRESIÓN DESCENEDENTE DE UNA COLUMNA DE MERCURIO EN UN TUBO D EVIDRIO SELLADO.LA ALTURA DE LA COLUMNA DE MERCURIO MEDIDA EN Hg. ES LA DENOMINADA PRESIÓN ATMOSFÉRICA
UN BARÓMETRO
Por qué cambia la alura de un columna de mercurio de un día para otro?
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LA QUÍMICA Y LA SALUD(MEDIDA D ELA PRESIÓN SANGUÍNEA)
La determinación de la presión sanguínea es una de las medidas más importantes que los doctores y enfermeros hacen durante un exmen médico El corazón actúa como una bombaque se contrae para crear la presión que impulsa la sangre por el sistema circulatorio. Durante la contracción la presión snaguínea se llama SISTÓLICA y es muy elevada
Cuando los músculos del corazón se relajan, y la presión sanguínea, denominada DIASTÓLICA, disminuye
El intervalo normal para la presión sistólica es de 100 - 120 mmHg y para la presión diastólica 60 – 80 mmHg, lo que normalmente se expresa 100/80 Estos valores son ligeramente superior en personas mayores . Cuanddo las presiones son elevadas 140/90 existe un riesgo de trombosis, infarto etc.
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LA LEY DE AVOGADRO (LEY DE AVOGADRO)
LA LEY DE AVOGADRO ESTABLECE QUE CUANDO EL VOLUMEN Y LA TEMPERATURA Y LA PRESIÓN NO CAMBIAN, EL VOLUMEN DE UN GAS ESTA DIRECTAMENTE RELACIONADO CON SU NUMERO DE MOLES = sin cambios de presión y temperatura
Ley de Avogadro : el volumen de un gas está directmente relacionado con el número de moles de este gasa. Si el número de moles se duplica, el volumen debe ser el doble siempre y cuando la temperatura y la presión se mantengan constante
Si pinchamos un globo qué pasará con su volumen ?
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LA QUÍMICA EN ACCIÓN
LEY DE GAY-LOUSSAC: La relación entre la temperatura y la presión es lo que se conoce como la Ley de Gay-Loussac., que establece que la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura Kelvin (K) =
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LEY DE AVOGADRO
La Ley de Avogadro indica que 1 mol de cualquier gas en CNPT tiene un volumen de 22.4 litros
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ESCALAS DE TEMPERATURAS
180 grados Fahrenheit = 100 grados Celsius : =
TEMPERATURAS Celsius, Fahrenheit y Kelvin
Comparación de las escalas de temperaturas Fahrenheit, Celsius y Kelvin entre los puntos de congelación y ebullición del agua 180 grados Fahrenheit
El cero absoluto equivale a - 273,15 grados Celsius
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QUÍMICA Y SALUDRELACIÓN ENTRE PRESIÓN Y VOLUMEN EN LA RESPIRACIÓN Ley de Boyle P1V1 = P2 V2
La importancia que tiene la Ley de Boyle se percibe más claramente si consideramos el mecanismo de la respiración. Nuestros pulmones son elásticos y se podrían asemejar a un globo dentro de una cámara de aire comprimido que es la cavidad toráxica. El diafrgama es un músculo, en el fondo flexible de esta cavidad
Inspiración: para tomar una bocanada de aire el mecanismo comienza con la contracción del diafragma y la contracción del torax . De acuerdo con la Ley de Boyle, la presión en el interior de los pulmones disminuye, ya que el volumen aumenta; y como consecuencia, la presión en el interior de los pulmones está por debajo de la presión atmosférica. Esta diferencia de presión provoca un gradiente de presión entre los pulmones y la atmosféra.
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El objetivo es realizar el cálculo empleando la relación existente entre presión y volumen (Ley de Boyle) para determinar la nuevas presion o el volumen de una determinadad cantidad de gas a temperatura constante
Cuando se produce un cambio en una propiedad (volumen) produce un cmbio en la presión, ambas propiedades se encuentran relacionadas .
PRESIÓN Y VOLUMEN LEY DE BOYLESi el volumen o la presión de la muestra de gas cambian sin que se produzcan cambio en la temperatura o cantidad de gas la nueva presión y el volumen tendrán el mismo producto (PV) que la presión el volumen iniciales. Así podremos gualar los productos iniciales y finales P1V1 = P2V2
En la Ley d eBoyle a medida que disminuye el volumen las moléculas de un gas están más comprimida (ver fig.), lo que causa un aumento de la presión . Prsión y volumen están inversamente relacionados
Si el volumen de un gas aumenta. Qué le pasa a su presión?
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TEMPERATURA Y VOLUMEN (Ley de Charles)
En la Ley de Charles : la temperatura Kelvin de un gas está directamente relacionada con el volumen del gas cuando no hay cambios de presión . Cuando la temperatura aumenta las moleculas se mueven más rápido y el volumen aumenta para mantener la presión = cte.
El objetivo es emplear la relación existente entre la temperatura y el volumen (Ley de Charles) para calcular la nueva temperatura o volumen de una determinada masa de gas a presión constante.
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TEMPERATURA Y PRESIÓN (Ley de Gay –Lussac)
El objetivo es emplear la relación existente la temperatura y presión (Ley de Gay-Lussac) para calcular la nueva temperatura o presión de una determinada masa de gas a volumen =cte
La relación entre la presión y la temperatura es lo que se conoce como la Ley de Gay-Lussac. La cual establece que la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura Kelvin.
La Ley de Gay-Lussac, establece que la presión de un gas es directamente proporcional a la temperatura del gas . Cuando la Temperatura Kelvin se duplica la presión es el doble a Vol = cte.
= , las temperaturas deben estar
en K
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LEY DE COMBINACIÓN DE LOS GASES
Fuentes consultadas: K . C . Timberlake. Química (2012) .España . Pretince HallRaymond Chang.(2011) México Mc Graw Hill
Todas las relaciones entre presión, volumen y temperatura , se pueden agrupar en lo que se conoce como LEY DE COMBINACIÓN DE LOS GASES .Estas expresiones resultan de gran utilidad al estudiar el efecto de los cambios de DOS de estas variables en una tercera siempre y cuando el número de moles sea el mismo n = cte.
Ley de combinación de los gases
Propiedad que se mantiene constante
Relación Matemática
Nombre d e la ley del gas
= T.n P1V1 = P2V2 Ley de Boyle
= P.n = Ley de Charles
= V.n = Ley de Gay-Lussac