Los gases

GASES Leyes de los gases: Son relaciones empiricas entre P, V, T y moles: la presion es la fuerza que ejerce un gas por unidad de area. Sus unidades mas comunes son la atmosfera (at) y los milimetros de mercurio. PROPIEDADES DE LOS GASES Las propiedades de la materia en estado gaseoso son: 1. Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente. 2. Se dejan comprimir facilmente.

Al existir espacios intermoleculares, las moleculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presion. 3. Se difunden facilmente. Al no existir fuerza de atraccion intermolecular entre sus particulas, los gases se esparcen en forma espontanea. 4. Se dilatan, la energia cinetica promedio de sus moleculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada. * VARIABLES QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO DE LOS GASES 1. PRESION: Es la fuerza ejercida por unidad de area. En los gases esta fuerza actua en forma uniforme sobre todas las partes del recipiente. P | = | F | ? | A | = | Pascal |

Presion |  (fuerza perpendicular a

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la superficie) |   | (area donde se distribuye la fuerza ) | = | N/m2 | P | = |  F | ? | A |   |   | Presion | ( dinas ) |   |  ( cm2 ) | = | dinas / cm2 | Otras unidades usadas para la presion: gramos fuerza / cm2,  libras / pulgadas2. La presion atmosferica es la fuerza ejercida por la atmosfera sobre los cuerpos que estan en la superficie terrestre. Se origina del peso del aire que la forma. Mientras mas alto se halle un cuerpo menos aire hay por encima de el, por consiguiente la presion sobre el sera menor. Presion atmosferica = | 76 cm Hg |  = | 760 mm Hg |  = | 1 atmosfera. 2. TEMPERATURA Es una medida de la intensidad del calor, y el calor a su vez es una forma de energia que podemos medir en unidades de calorias. Cuando un cuerpo caliente se coloca en contacto con uno frio, el calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo frio. La temperatura de un gas es proporcional a la energia cinetica media de las moleculas del gas. A mayor energia cinetica mayor temperatura y viceversa. La temperatura de los gases se expresa en grados kelvin. K = | °C + 273 | 3. CANTIDAD La cantidad de un gas se puede medir en unidades de masa, usualmente en gramos.

De acuerdo con el sistema de unidades SI, la cantidad tambien se expresa mediante el numero de moles de sustancia, esta puede calcularse dividiendo el peso del gas por su peso molecular. 4. VOLUMEN Es el espacio ocupado por un cuerpo. Unidades de volumen: m3 | = | 1000 litros litro | = | 1000 centimetros cubicos (c. c) 1c. c | = | 1 mililitro | En una gas ideal (es decir, el gas cuyo comportamiento queda descrito exactamente mediante las leyes que plantearemos mas adelante), el producto PV dividido por nT es una constante, la constante universal de los gases, R. EL valor de R depende de las unidades utilizadas para P, V, n y T.

A presiones suficientemente bajas y a temperaturas suficientemente altas se ha demostrado que todos los gases obedecen las leyes de Boyle, Charles y Gay-Lussac, las cuales relacionan el volumen de un gas con la presion y la temperatura. 5. DENSIDAD Es la relacion que se establece entre el peso molecular en gramos de un gas y su volumen molar en litros. Se da en gr/L. LEY DE LOS GASES IDEALES La ley de los gases ideales es la ecuacion de estado del gas ideal, un gas hipotetico formado por particulas puntuales, sin atraccion ni repulsion entre ellas y cuyos choques son perfectamente elasticos (conservacion de momento y energia cinetica).

Los gases reales que mas se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatomicos en condiciones de baja presion y alta temperatura. Empiricamente, se observan una serie de relaciones entre la temperatura, la presion y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales, deducida por primera vez por Emile Clapeyron en 1834. LA ECUACION DE ESTADO La ecuacion que describe normalmente la relacion entre la presion, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal es: Donde: * = Presion * = Volumen * = Moles de Gas. * = Constante universal de los gases ideales . * = Temperatura absoluta

LA ECUACION DE ESTADO PARA GASES REALES Haciendo una correccion a la ecuacion de estado de un gas ideal, es decir, tomando en cuenta las fuerzas intermoleculares y volumenes intermoleculares finitos, se obtiene la ecuacion para gases reales, tambien llamada ecuacion de Van der Waals: Donde: * = Presion del gas ideal * = Volumen del gas ideal * = Moles de gas. * = Constante universal de los gases ideales * = Temperatura. * y son constantes determinadas por la naturaleza del gas con el fin de que haya la mayor congruencia posible entre la ecuacion de los gases reales y el comportamiento observado experimentalmente.

TEORIA CINETICA MOLECULAR Esta teoria fue desarrollada por Ludwig Boltzmann y Maxwell. Nos indica las propiedades de un gas ideal a nivel molecular. * Todo gas ideal esta formado por pequenas particulas puntuales (atomos o moleculas). * Las moleculas gaseosas se mueven a altas velocidades, en forma recta y desordenada. * Un gas ideal ejerce una presion continua sobre las paredes del recipiente que lo contiene, debido a los choques de las particulas con las paredes de este. * Los choques moleculares son perfectamente elasticos. No hay perdida de energia cinetica. No se tienen en cuenta las interacciones de atraccion y repulsion molecular. * La energia cinetica media de la translacion de una molecula es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas. ECUACION GENERAL DE LOS GASES IDEALES Partiendo de la ecuacion de estado: Tenemos que: Donde R es la constante universal de los gases ideales, luego para dos estados del mismo gas, 1 y 2: Para una misma masa gaseosa (por tanto, el numero de moles «n» es constante), podemos afirmar que existe una constante directamente proporcional a la presion y volumen del gas, e inversamente proporcional a su temperatura.

PROCESOS GASEOSOS PARTICULARES Procesos realizados manteniendo constante un par de sus cuatro variables (n, P, V, T), de forma que queden dos; una libre y otra dependiente. De este modo, la formula arriba expuesta para los estados 1 y 2, puede ser operada simplificando 2 o mas parametros constantes. Segun cada caso, reciben los nombres: LEY DE BOYLE-MARIOTTE Articulo principal: Ley de Boyle-Mariotte Tambien llamado proceso isotermico. Afirma que, a temperatura y cantidad de materia constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presion:

Ejemplo: Se tiene un volumen de 400 cm3 de oxigeno a una presion de 380 mm de Hg ? Que volumen ocupara a una presion de 760 mm de Hg, si la temperatura permanece constante? Segun la expresion matematica: 380 mm Hg | x | 400 cm3  | = | 760 mm Hg | x | V1 | Despejando V1: LEYES DE CHARLES Postulo que a presion constante, el volumen de una masa dada de gas varia directamente con la temperatura absoluta. Expresion matematica: Ejemplo:   Se tiene 3 moles de un gas ideal en un recipiente de 700 cm3 a 12°C y calentamos el gas hasta 27°C. Cual sera el nuevo volumen del gas?

Volumen inicial=700cm3 Temperatura inicial = 12 + 273 = 285 °K Temperatura final = 27 + 273 = 300 °K De acuerdo con la Ley de Charles, al aumentar la temperatura del gas debe aumentar el volumen: Segun la expresion matematica: 700 cm3 | x | 285°K | = | V2 | x | 300°K | Despejando V2 LEY DE GAY-LUSSAC Postulo que a volumen constante, la presion de un gas es directamente proporcional a la temperatura. Expresion matematica Ejemplo: Se calienta aire en un cilindro de acero de 20 °C a 42°C. Si la presion inicial es de 4. 0 atmosferas ? cual es su presion final?

Condiciones iniciales: T1 = 273 + 20 = 293 °K;      P1= 40 atm Condiciones finales: T2 = 273 + 42 = 315°K;       P2=? Sustituyendo en la ecuacion de Gay-Lussac: LEY DE DALTON Postulo que En una mezcla de gases, la presion total es igual a la suma de las presiones parciales. Expresion matematica: P(total) | = | P1 | + | P2 | + | P3… | Ejemplo: Dos recipientes de un litro se conectan por medio de una valvula cerrada. Un recipiente contiene nitrogeno a una presion de 400 mm Hg y el segundo contiene oxigeno a una presion de 800 mm Hg Ambos gases estan a la misma temperatura.

Que sucede cuando se abre la valvula? Suponiendo que no hay cambio de la temperatura del sistema cuando los gases se difunden y se mezclan uno con otro y que los gases no reaccionan, entonces la presion final total sera igual a la suma de las presiones parciales de los dos gases: P total = P [N2] + P [O2] P total = 400 mm Hg + 800 mm Hg P total = 1200 mm Hg INTRODUCCION En este trabajo de las leyes de los gases encontramos La determinacion de una ecuacion de estado de los gases, implica inevitablemente la medicion de la presion, o fuerza por unidad de area, que un gas ejerce sobre las paredes del recipiente que lo contiene.

La presion de los gases comunmente se expresa en atmosferas o milimetros de mercurio. El estudio sistematico del comportamiento de los gases les intereso a los cientificos durante siglos. Destacan los nombres de varios investigadores que establecieron las propiedades de los gases como lo son: Robert Boyle, Joseph Louis Gay-Lussac, John Dalton entre otros. OBJETIVO Este trabajo nos brinda un conocimiento sobre los avances cientificos lo cual nos dieron a entender sobre desarrollo de las leyes de los gases. Para si tener un aprendizaje significativo que sea de util importancia para el desarrollo de nuestro conocimiento.

Objetivo especifico: * Reconocer el trabajo colaborativo como base de la mayor parte del conocimiento cientifico. * Reconocer que los avances de la Ciencia van ligados a las corrientes de pensamiento de la epoca en la que tienen lugar. * Reconocer que la Ciencia, aunque dividida en parcelas hoy, es un todo en el que las distintas partes estan relacionadas entre si. El tema demuestra como las propiedades de los gases y la estructura de la materia estan directamente relacionadas. * Explicar las propiedades de los gases ideales y las leyes que rigen su comportamiento. BIBLIOGRAFIA * QUIMICA

Tipo de producto: libro Editorial: McGraw-Hill (ano: 2002, 7a edicion ISBN: 956655550 Idioma: Espanol Estado: Nuevo * QUIMICA ORGANICA Tipo de producto: libro Editorial: McGraw-Hill (ano: 2004, 7a edicion ISBN: 83626926 Idioma: espanol Estado: nuevo * Google Tipo de producto: internet Editorial: leyes de lo gases Idioma: espanol Estado: nuevo CONCLUSION Para el desarrollo de este trabajo fue de vital importancia, los conocimientos que encontramos en los libros de quimica y en internet que nos ayudan a tener una informacion mas precisa sobre las resenas historicas de las leyes de los gases

Concluimos que cada cientifico dieron a conocer cada formula sobre las leyes de los gases Para la mayoria de las situaciones se puede asumir que el aire se comporta como un gas ideal y por tanto obedece la ley de los gases ideales. La ley de los gases ideales puede expresarse de diversas formas. TRABAJO DE QUIMICA (LEYES DE LOS GASES) PRESENTADO POR: LAURA GARCIA ROSADO TATIANA VALDEZ DE LA CRUZ GUSTAVO JIMENEZ ALMANZA LICENCIADO: JOSE ALFONSO ANAYA UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR VALLEDUPAR/ CESAR 2009