PRÁCTICA DIRIGIDA DE QUÍMICA UNMSMTEMA: ESTADO GASEOSO

ESTADO GASEOSO

Es uno de los tres estados de agregación de la materia, se caracteriza principalmente porque las moléculas se encuentran grandemente distanciados, esto, porque las fuerzas de repulsión entre ellas es mucho mayor que las fuerzas de atracción

A) GAS IDEAL .- Es un gas hipotético donde no existen fuerzas de atracción ni repulsión. Los gases reales tienen un comportamiento cercano al ideal a elevadas temperaturas y a bajas presiones.

B) GAS REAL .- Es aquel que se encuentra en la naturaleza como el oxígeno (O2), nitrógeno (N2), hidrógeno (H2), etc.

Compresibilidad Expansibilidad Difusión Efusión

Son parámetros termodinámicos que determinan el comportamiento del estado gaseoso.

A) PRESIÓN (P)

B) VOLUMEN (V)

C) TEMPERATURA (T)

Boltzman, Clausius y Maxwell relacionan las propiedades mecánicas de las moléculas (gas) con la P, V, T. Los postulados de esta teoría son las siguientes:

Las sustancias están constituidas por moléculas pequeñísimas ubicadas a gran distancia entre sí; su volumen se considera despreciable en comparación con los espacios vacíos que hay entre ellas.

Las moléculas de un gas son totalmente independientes unas de otras, de modo que no existe atracción intermolecular alguna.

Las moléculas de un gas se encuentran en movimiento continuo, en forma desordenada; chocan entre sí y contra las paredes del recipiente, de modo que dan lugar a la presión del gas

Los choques de las moléculas son elásticos,  no hay pérdida ni ganancia de energía cinética, aunque puede existir transferencia de energía entre las moléculas que chocan.

La energía cinética media de las moléculas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas; se considera nula en el cero absoluto.

De acuerdo con los postulados enunciados, podemos hacernos una imagen clara y concisa de los gases.

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CLASES DE GASES

PROPIEDADES GENERALES DE LOS GASES

VARIABLES DE ESTADO

1 atm < > 760 mmHg < >101,3 kPa

1 L < > 103 mL < >103 cm < > 1 dm3

°C5

=° F−329

=K−2735

=R−4929

K = °C + 273

TEORÍA CINÉTICA MOLECULAR DE LOS GASES IDEALES

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

Llamado también ecuación de estado, relaciona matemáticamente las variables de estado (P, V, T) y la cantidad de gas (moles).

Donde:

P: Presión absoluta ( atm, mmHg)V: Volumen (L)T: Temperatura absoluta (K)

n: Número de moles del gas n=m❑

R: Constante universal de los gases idealesValores de R:

R = 0,082 R = 62,4

OTRA ECUACIÓN:

D: Densidad del gas (g/L)

1. CONDICIONES NORMALES (C.N)Un gas se encuentra en condiciones normales (C.N) cuando:

2. VOLUMEN MOLAR (Vm)Es el volumen ocupado por una mol de gas a ciertas condiciones de presión y temperatura.A condiciones normales:

Permite caracterizar cambios de estados de un sistema gaseoso siempre y cuando la masa permanezca constante es decir el cambio de estado se

deba producir por cambios en las variables de estado (P, V, T) condición inicial condición final

P1, V1, T1 P2, V2, T2

Es aquel tipo de proceso, donde una de las variables de estado del gas (P, V, T) permanecen constante.Encontramos tres leyes fundamentales:

1. LEY DE BOYLE MARIOTTE (T: CTE) “Proceso isotérmico”, si una masa de gas se somete

a un proceso, manteniendo la T constante se cumple que la presión absoluta varía en función inversa con el volumen.

2. LEY DE CHARLES (P: CTE)“Proceso isobárico”, si una masa de gas se somete a un proceso, manteniendo la P constante, se cumple que el volumen varía en función directa con la T absoluta.

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P. = T. R . D

CONCEPTOS IMPORTANTES

P = 1 atm = 760 mmHgT= 0°C = 273K

1 mol-g (gas) ocupa→

22,4L

ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES IDEALES

PROCESOS RESTRINGIDOS

P1 . V1 = P2 . V2

P. V = R. T. n

V1 V2

=T1 T2

ECUACIÓN UNIVERSAL DE LOS GASES IDEALES

mmHg . Lmol . K

atm . Lmol . K

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

3. LEY DE GAY LUSSAC (V: CTE)“Proceso isocórico o isométrico”, si una masa de gas se somete a un proceso manteniendo el V constante, se cumple que la presión absoluta varía en función directa con la T absoluta.

Profesor: Antonio Huamán Navarrete Lima, Junio del 2014

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P1 P2

=T1 T2