gases y leyes que rigen su comportamiento

Universidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda”

Unidad Curricular : Química I

GASESGASES

Prof.Ing. Kendy Bustamante

Analizar el comportamiento de Analizar el comportamiento de sustancias en el estado sustancias en el estado gaseoso.gaseoso.

• Definición del estado gaseoso

• Características de los estados de la

materia

• Cambios físicos de la materia

Objetivo

¿ Que es un gas?

Estado Gaseoso

Características : Características :

• La fuerzas de atracción que

mantienen unidas las

moléculas son pequeñas.

• Volumen no definido.

• Se adaptan a la forma del

recipiente que lo contiene.

• Pueden comprimirse y

expandirse

• Ejemplo. : nubes, humo, aire.

CaracterísticasCaracterísticas:

• El movimiento de las

moléculas es constante.

• Volumen constante.

• Adoptan la forma del

recipiente que los contienen.

• Ejemplo.: ríos, lagos, lagunas.

Estado Líquido

Estado Sólido

Características :Características :

• El movimiento de las El movimiento de las

moléculas es muy poco.moléculas es muy poco.

• Tienen forma y volumen Tienen forma y volumen

definidos.definidos.

• No se comprimen ni se No se comprimen ni se

expandeexpande

• Ejemplo: hielo, rocas, cerrosEjemplo: hielo, rocas, cerros

Cambios físicos de la materia

Propiedades de los gases ...

Temperatura

Presión

Volumen

Densidad

Propiedades de los gases …

Temperatura

Unidades de Temperatura

Celsius (ºC)

Farenheit (°F)

Rankine (°R)

Kelvin (K)

Propiedades de los gases

Temperatura


Presión

Unidades de Presión

Atmósferas (atm)

Bares (bar)

Mm de Hg

Pascales (Pa)


Presión

22

Mayor presión Menor presión


Volumen

Unidades de volumen

Litros (L)

Pies cúbicos (Ft3)

Galones (Gal)

Metro cubico (m3)A

A

h

h


Densidad

Unidades de densidad

g/mL

g/L

Kg/m3

Lb/ft3

Ley de Boyle: La Relación de Presión a Volumen

Establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

Supongamos una masa fija de gas a Temperatura constante pero en dos condiciones diferentes de presión y volumen.

Ley de Boyle: La Relación de Presión a Volumen

1. Condición 2. Condición

P1.V1= K P2. V2=K

P1.V1 = P2. V2

Ley de Charles: La Relación de Volumen a Temperatura

El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas.

Ley de Charles: La Relación de Volumen a Temperatura

Si tenemos muestras de gas a dos temperaturas diferentes tenemos:

Si despejamos :

T1 T2

KT

V

1

1 KT

V

2

2

2

2

1

1

T

V

T

V

KT

V

Leyes de los gases ideales

Ley de Avogadro

Relación entre la cantidad de gas y su volumen

+

Helio

+Helio

El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas:

En condiciones de presión y temperatura constante:En condiciones de presión y temperatura constante:


El comportamiento de los gases se describe a

partir

Moles Presión Volumen Temperatura

¿Cómo podemos utilizar las leyes de los gases cuando todas las propiedades del gas cambian?


Ecuación general de los gases ideales

V= nk3 Tk2k1P

PV= nk3Tk2k1P

P

PV= nT k1k2k3

R

R: constante universal de los gases idealesR: constante universal de los gases ideales

PV=nTR



PV=nTR

¿Cuál es el valor de R?¿Cuál es el valor de R?

22,4L 22,4L 22,4L 22,4L 22,4L 22,4L

A 0 ºC y 1 atm, 1 mol de cualquier gas ocupa un volumen de 22,4 L

Condiciones idénticas de temperatura y presión

Cantidades iguales en moles de gas ocupan el

mismo volumen



PV=nTR

P = 1 atm

T = 0 ºC = 273,15 K

V = 22,4 L

n = 1 mol

1a

a

VM

Ley de Graham: difusión y efusión de los gases

Difusión: proceso por el cual una sustancia se distribuye uniformemente en el espacio que la encierra o en el medio en que se encuentra. Gases diferentes tienen distintas velocidades de difusión.

“La velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su masa molar” (Graham 1829)

Ley de Graham: difusión y efusión de los gases

Efusión: flujo de partículas de gas a través de orificios pequeños o poros

“La velocidad de efusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su masa molar” (Graham 1829)

1a

a

VM

1.Una de las suiguientes 1.Una de las suiguientes características no corresponde características no corresponde al estado gaseoso:al estado gaseoso:

Autoevaluación

b. Sus moléculas estan en continuo movimiento .b. Sus moléculas estan en continuo movimiento .

c. Ocupan todo el espacio que le es c. Ocupan todo el espacio que le es accesibleaccesible

a. La fuerza de atracción entre sus moléculas

es grande.

Autoevaluación

a. LíquidoLíquido

b. Sólidob. Sólido

c. Gaseosoc. Gaseoso

Autoevaluación

3.Los cambios físicos de la 3.Los cambios físicos de la materia dependen de las materia dependen de las siguientes propiedades: siguientes propiedades:

c. Presión y Densidad

b. Presión y temperatura

a. Volumen y temperatura

1. Un gas modifica su volumen expandiéndose o compriméndose, esto hace posible cambios en la:

a. ( ) Densidad y la presión.b. ( ) Masa y la temperatura.c. ( ) Masa y la densidad.d. ( ) Temperatura y la presión.

Autoevaluación

4. 4. Un gas modifica su volumen expandiéndose o compriméndose, esto hace posible cambios en la:

5. Un incremento en la presión de una muestra gaseosa determina:

a. ( ) Disminución en la densidad.b. ( ) Aumento de la masa.c. ( ) Disminución en el volumen.d. ( ) Aumento de la energía cinética.

Autoevaluación

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