Propiedades y leyes de los gases

Cl2

Expansión: Los gases se expanden indefinidamente hasta los limites del recipiente que los contiene.

Forma indefina: Se ajustan a la forma del recipiente que los contiene.

Compresibilidad: Al aplicar presión se puede disminuir su volumen

Baja densidad: Es inferir a la que tienen las sustancias en sus estados liquido o sólido.

Miscibilidad: Dos o mas gases se pueden mezclar de forma homogénea.

Presión y gases• Presión: Fuerza aplicada sobre una superficie. Se mide

en fuerza sobre unidad de área.• Barómetro: instrumento usado para medir la presión

atmosférica

Barómetros

Cinética de los gases• Los gases están formados de moléculas.• La fuerza de atracción entre moléculas

es muy baja.• Gran moviente de las partículas• La energía cinética de los gases es

proporcional a su temperatura. Se acostumbra medir en 0K

• Los gases son comprensibles debido al gran espacio que hay entre sus moléculas

Leyes de los gases

Variables que relacionadas con los gases• Presión (atm)• Volumen (lts)• Temperatura (0K)• Numero de partículas (moles)

oC + 273 = oK760 mm de Hg= 1 atm1,000 ml= 1 lts

Ley de Boyle¿Qué sucede al aumentar la presión?¿Qué permaneció constante?

Ley de Boyle

P1V1 = P2V2

A una temperatura constante, el volumen (V) de un gas es inversamente proporcional a su

presión

Ley de Charles¿Qué pasa al aumentar la temperatura?¿Qué permanece constante?

Ley de Charles

Con una presión constante, el volumen V de un gas es directamente proporcional a su

temperatura en 0K.

A mayor temperatura, mayor expansión y por tanto mayor volumen

Ley de Gay-Lussac¿Qué relación tiene presión y temperatura en esta figura?¿Qué es constante?

Ley de Gay-Lussac

Con volumen constante, la presión P de un gas es directamente proporcional a su temperatura en 0K

𝑃2𝑉 2𝑇 2 =

𝑃 1𝑉 1𝑇 1

𝑃2𝑉 2❑ =

𝑃 1𝑉 1❑

BoyleT=cte

𝑉 2❑ =

𝑃1𝑉 1𝑃 2

𝑉 2𝑇 2=

𝑉 1𝑇 1

CharlesP=cte

𝑉 2❑ =

𝑉 1𝑇 2𝑇 1

𝑃2𝑇 2=

𝑃 1𝑇 1

Gay - LussacV=cte

𝑃2❑ =

𝑃 1𝑇 2𝑇 1

• https://www.youtube.com/watch?v=l2ZsvOL0Bds

Problemas• Observa que variable permanece

constante para identificar la ley de los gases y usar la formula correcta.

• Escriba los datos proporcionados e identifique que es lo que tiene que encontrar.

• Identifica si es necesario convertir unidades

EjemploPara rellenar botes de spray

para pelo es necesario comprimir gases. Si inicialmente tienes 380 ml de gas, y se aplica una presión de 900 mm de Hg reduciendo el volumen a 300 ml. Si la temperatura permaneció constante. ¿Cual era la presión original?

Ecuación integradora

P1 V1 = P2 V2

T1 T2

Actividad en Clase– Leyes de los gases I

Ley de los gases ideales

• P = Presión (atm)• V = Volumen (Lts)• T = Temperatura (oK)• n = Cantidad de materia en Moles

PV = nRT

R

Problemas• ¿Cuántos moles de un gas hay una muestra

2.44 L a 25 0C y una presión de kPa?

PV = nRT n = PV RT

R

Actividad en Clase

• Leyes de los gases II

Gases I-Modificación Problema 2 Boyle

En las plantas de tratamiento de aguas residuales, las bacterias de las biofiltros producen gas metano (CH4). Este gas normalmente se quema o se captura para su posterior aprovechamiento. Si las bacterias producen 60 ml de metano a una presión de 700 mm de Hg, ¿Cuál será el volumen de gas producido a 650 mm de Hg? Suponga que la temperatura permaneció constante.

Modificación Problema 6. Charles

Cierta cantidad de Nitrógeno (N2) ocupa un volumen de 20 lts , El nitrógeno es calentado de 120 0C a 265 0C. ¿Cuál será el nuevo volumen de Nitrógeno, suponga que la presión permaneció constante?

Modificación Problema 5. Gay Lussac

Una lata de spray para pelo contiene 150 ml de gas, tiene una presión interna de 830 mm de Hg y se encuentra a 30 0C. La lata es arrojada al fuego y la temperatura aumenta a 430 0C ¿Cuál será la presión de la lata considerando que no explote antes?

Gases II-Modificación Problema 1

El oxígeno es usualmente almacenado en tanques de 450 lts a una temperatura de -15 0C y una atmosfera de presión. Un tanque ya ha sido parcialmente usado y contiene 220 lts de O2 y se encuentra a una temperatura de 10 0C. ¿Cuál será la presión del tanque en estas nuevas condiciones de volumen y temperatura?

Modificación Problema 6

¿Cuantos gramos de Argón hay en un globo que contiene un volumen de 9.3 lts a 15 oC y una presión 950 mm de Hg? 40Ar

Modificación 5

Una masa de Hidrogeno (H2) que ocupa un volumen de 100 ml es almacenado a 900 mm de Hg a 0 0C. ¿Cuál será el volumen de esa misma masa, si la temperatura aumenta a 100 oC y la presión aumenta a 110 atm?

Problema 7

Calcule el volumen mínimo de un tanque para almacenar una masa de 330 gr de CO2 a una presión de 3 atm y una temperatura de 22 oC

Problema 1

El oxígeno es usualmente almacenado en tanques de 500 lts a una temperatura de -10 0C y una atmosfera de presión. Un tanque ya ha sido parcialmente usado y contiene 200 lts de O2 y se encuentra a una temperatura de 7 0C. ¿Cuál será la presión del tanque en estas nuevas condiciones de volumen y temperatura?

Unidades de Presión

• Atmosferas 1 atm

• Pascales 101.3 kPa

• Milimetros de Hg 760 mm Hg

• Milibares 1013 mbar

𝑃1𝑉 1𝑇 1 =

𝑃 2𝑉 2𝑇 2

𝑃2𝑉 2𝑇 2 =

𝑃 1𝑉 1𝑇 1

P=Presión (atm)V=Volumen (Lts)T=Temperatura (0K)n = numero molesR= Constante

PV = n RT

R