gases 2016 - Colegio La Mision

GASES
TEORIA CINETICA MOLECULAR DE LOS GASES
GASES
• Teoría cinético-molecular
http://www.educaplus.org/gases/tcm.html
PROPIEDADES DE LOS GASES
Recordemos las propiedades de los gases…
1.
2.
3.
4.
Fluidez
Difusión
Compresión
Resistencia
Leyes de los gases
• El comportamiento físico de una muestra de
gas puede describirse completamente con
cuatro variables:
- presión  (P)
- volumen  (V)
- temperatura  (T)
- cantidad (número de moles) de gas  (n)
• Las variables son interdependientes:
Cualquiera de ellas puede calcularse, midiendo
las otras tres.
PRESIÓN
P= F
A
• Definición: es la fuerza perpendicular que se ejerce por
unidad del área.
• Unidades:
[P]=[N]/[m2]= Pa
1 Pa = N/m2
• Otras unidades:
• atm: 1 atm = 101 325 Pa
• mm Hg: 760 mm Hg = 1 atm
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Presión atmosférica
• Aunque no lo sientas, el aire
atmosférico está siempre
ejerciendo una presión sobre
ti y sobre todas las demás
cosas. La fuerza (peso) que
ejerce el aire sobre una
unidad de superficie terrestre
se
denomina
presión
atmosférica.
Presión Atmosférica
• Evangelista Torricelli (1608-1647) determinó el
valor de la presión atmosférica a nivel del mar.
Características
Menor presión
• Varía con la altura.
• Se ejerce en todas las
direcciones.
Mayor presión
VOLUMEN
Es la cantidad de espacio que ocupa la materia en este
caso un gas.
1000 ml  1L
1cm3  1ml
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Temperatura
• La temperatura se define como la medida del
grado de movimiento de las partículas de un
cuerpo.
• La temperatura de todo los que nos rodea
depende del movimiento de sus partículas.
Para medir la temperatura se usa el
termómetro.
ESCALA CELCIUS (ºC)
• Punto inferior: 0 ºC (fusión del agua)
• Punto superior: 100 ºC (ebullición del
agua)
100 ºC
0 ºC
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ESCALA FARENHEIT (ºF)
(ºC – 0)= (ºF – 32)
100
180
ºC = 100 (ºF – 32)
180
ºC = 5 (ºF – 32)
9
100 ºC
212 ºF
X
0 ºC
32 ºF
0 ºF
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ESCALA KELVIN O ABSOLUTA (K)
373 ºK
100 ºC
K = ºC + 273
273 ºK
0 ºC
0 ºK
-273 ºC
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RELACION ENTRE LA PRESION Y EL
VOLUMEN DE UN GAS
Ley de Boyle
Para una masa fija de gas, a temperatura
constante, la presión es inversamente
proporcional al volumen.
V a 1/P (a T cte)
V = k 1/P
P1 • V1 = P2 • V2
ACTIVIDAD:
• Grafique los siguientes datos de resultados
experimentales de una muestra de gas:
P/atm
V/L
2
0,25
1
0,5
0,5
1
Ley de Charles
Para una masa fija de gas, a
presión constante, el volumen de
un
gas
es
directamente
proporcional a la temperatura
absoluta.
V a T (a P cte)
V = K•T
V1 V2
=
T1 T2
Ley de Gay Lussac
A volumen constante, la presión
de una masa fija de gas es
directamente proporcional a la
temperatura absoluta.
P a T (a V y masa constante)
P1 P2
=
T1 T2
Ejercicios de gases
• 1.- El volumen del aire en los pulmones de una
persona es de 615 mL aproximadamente, a
una presión de 760 mmHg. La inhalación
ocurre cuando la presión de los pulmones
desciende a 752 mmHg ¿A qué volumen se
expanden los pulmones?
• 2.-Es peligroso que los envases de aerosoles se
expongan al calor. Si una lata de fijador para el
cabello a una presión de 4 atmósferas y a una
temperatura ambiente de 27 °C se arroja al
fuego y el envase alcanza los 402 °C ¿Cuál ser
á su nueva presión?
• 3.- Un alpinista inhala 500 mL de aire a una
temperatura de 10°C ¿Qué volumen ocupará
el aire en sus pulmones si su temperatura
corporal es de 37°C?
Ley combinada de los gases
• Resulta de la combinación de la Leyes
• 1.- Se libera una burbuja de 25 mL del tanque
de oxígeno de un buzo que se encuentra a una
presión de 4 atmósferas y a una temperatura
de 11°C. ¿Cuál es el volumen de la burbuja
cuando ésta alcanza la superficie del océano,
dónde la presión es de 1 atm y la temperatura
es de 18 °C?
Datos
Conversión de escalas
V1= 25 ml  0,025 L
P1= 4 Atm  4 Atm
T1= 11°C  284°K
V2= ?
P2= 1Atm  1 Atm
T2= 18°C  291°K
Ley Combinada
0,025L x 4Atm = V2 x 1Atm
284°K
291°K
3,52 x 10-4 LxAtm= V2 x 1Atm
291°K
°K
3,52 x 10-4 LxAtm x 291°K = V2 x1Atm
°K
0,10LxAtm =V2
1Atm
V2= 0,10L
Para expertos….
2.- Un globo aerostático de 750 mL se infla con helio a
8 °C y a una presión de 8 atmósferas ¿Cuál es el
nuevo volumen en litros del globo en la atmósfera
a presión de 0.20 atm y temperatura de 45°C?
3.- Un aprendiz de Boyle encuentra que el aire
atrapado en un tubo J, ocupa 24.8 cm3 a 1.12 atm.
Al adicionarle mercurio al tubo, aumenta la presión
sobre el aire atrapado hasta 2.64 atm. Considere
que la temperatura es constante. Cual es el nuevo
volumen del aire atrapado en Litros?.
4.- Una muestra de gas tiene un volumen de 45,9 L a
25°C y una presión de 743mmgH. Si la temperatura
se incrementa a 155°C mediante el bombeo del gas
a un nuevo volumen de 3,10 ml. Cual es la presión
en atmosfera.