UNIVERSIDAD CATOLICA DE CUENCA

• LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES.

• LEY DE AMAGAT DE LOS VOLÚMENES PARCIALES.INTEGRANTES:LUIS SALAZARALEX VALVERDECARLOS LOJAEDISON MOROCHO

INTRODUCCIÓNDalton presentaba un estudio experimental de las propiedades físicas del aire

atmosférico y entre sus conclusiones afirmaba que el agua que se evapora existía en el aire como un gas independiente y que esto se podía explicar si tanto el aire como el agua estuviesen constituidas por partículas discretas, entendiendo la evaporación como un proceso de mezcla de ambos tipos de partículas.

En el curso de esta investigación, realizó una serie de experimentos con mezclas de gases para determinar cómo afectaban las propiedades de los gases individuales a las propiedades del conjunto y descubrió la ley que se conoce como ley de Dalton de las presiones parciales.

LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES

LEY DE DALTON

“La presión total de una mezcla gaseosa es igual a la suma de las presiones parciales de los gases que la componen”

Establece que la presión de una mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada uno de ellos si sólo uno ocupase todo el volumen de la mezcla, sin cambiar la temperatura.

El significado de la ley de Dalton y el concepto de las presiones parciales se entiende con mayor claridad con el siguiente ejemplo:

- Si tomásemos tres frascos de un litro cada uno de ellos con hidrógeno a 70mm de Hg de presión, monóxido de carbono a 500mm de Hg y nitrógeno 1000mm de Hg, todos a igual temperatura y fueran obligados a ocupar un cuarto de un litro, la presión total dentro del frasco seria:

P total = 70 + 500 + 1000P total = 1570 mm de Hg

• Un litro de oxígeno contenido en un recipiente ejerce una presión de 60 mm de Hg y un litro de hidrógeno contenido en otro recipiente ejerce una presión de 30 mm de Hg, a la misma temperatura anterior. (a) ¿Cuál es la presión total si se mezclan en un recipiente con un volumen total de un litro?, (b) ¿Cuál es el porcentaje en volumen del oxígeno?

(a) Presión total: PT = PO + PH = 60 mm de Hg + 30 mm de Hg = 90 mm de Hg

(b)% en volumen de oxigeno = X=

LEY DE DALTON(Mediante gases

ideales)

Las presiones parciales se calculan aplicando la ley de los gases ideales a cada componente. Así la presión parcial (Pc) para un componente consiste en nc moles a la temperatura T en el volumen V, siendo R la constante universal de los gases ideales, está dada por la expresión:

A partir de sus mediciones dedujo que los gases son una mezcla y que actuaban de una manera mutuamente independiente.

Siendo ( R ) la constante de los gases ideales,( T ) la temperatura, ( V ) el volumen y (n ) el número de moles del componente de la mezcla.

Por ejemplo si se colocan tres gases distintos en un recipiente de determinado volumen (V), se puede considerar que cada uno de estos gases ocupara todo el volumen del recipiente, es decir, conformara el volumen del recipiente y tendrán la misma temperatura.

1. PROBLEMA: Un compuesto gaseoso contiene el 40% de cloro, el 35% de oxígeno y el 25% de carbono. Calcular la presión parcial de cada gas a la presión total de 760 mm de Hg.

Razonamiento para el cloro:

760 mm de Hg corresponden al 100%X 40% X= 304 mm de Hg

Razonamiento para el oxígeno:

760 mm de Hg corresponden al 100%X 35% X= 266 mm de Hg

Razonamiento para el carbono: 760 mm de Hg corresponden al 100%X 25% X= 190 mm de Hg

 Presión total: es igual a la suma de las presiones parciales:

 Cloro = 304 mm de HgOxígeno = 266 mm de HgCarbono = 190 mm de Hg

Presión total = 760 mm de Hg

La mayoría de los gases son insolubles al agua, por lo que en el laboratorio se obtienen fácilmente con el método de desplazamiento del agua. Por tanto para calcular la presión del gas seco, es necesario conocer la presión del vapor de agua a esa temperatura.

2. PROBLEMA:Una muestra de oxígeno se recoge por el desplazamiento de agua a 55oC y a una presión de 780 torr. ¿Cuál será la presión real del oxígeno gaseoso? (la presión de vapor de agua a 55oC es de 118, 04 torr.)

Datos:T=55oCPvapor = 118,04 torr

Ptotal = 780 torr

Aplicando la ecuación tenemos:

= 780 torr – 118,04 torr= 661,96 torr

La presión que ejerce un gas es proporcional al número de moléculas presentes en el gas, e independientemente de su naturaleza. En una mezcla gaseosa cada uno de los gases obedece la ecuación del gas ideal, por lo tanto:

Consideramos una mezcla gaseosa compuesta de n1 moles de un gas, n2 moles de otro gas, y n3 moles de un tercero.Imaginemos que el volumen total es V y la temperatura T. Si las condiciones de presión y temperatura no son extremas, las leyes de los gases ideales serían válidas para cada gas en la mezcla y obtenemos para las respectivas presiones parciales.

Si todos los gases se encuentran en las mismas condiciones de volumen y temperatura, tenemos:

3. PROBLEMA:Calcule la presión parcial ejercida por una mezcla de 1,5 g de hidrógeno y 7 g de nitrógeno a 284 k, en un recipiente de 15L.

 Cada gas tiene un comportamiento independiente, por lo tanto, podemos calcular independientemente la presión que ejercería cada uno como si se encontrara solo. Determinamos el número de moles de cada gas.

    

De acuerdo con la ecuación del gas ideal tenemos:

 

De acuerdo con la ley de Dalton, la presión total de una mezcla es igual a la suma de las presiones parciales:

LEY DE AMAGAT DE LAS VOLÚMENES PARCIALES

INTRODUCCIÓNEn 1880 Amagat establece que en una mezcla de gases, cada gas ocupa su

volumen como si los restantes gases no estuvieran presentes. El volumen específico de un determinado gas en una mezcla se llama volumen parcial (v). El volumen total de la mezcla se calcula simplemente sumando los volúmenes parciales de todos los gases que la componen.

Ley similar a la de Dalton es la Ley de Amagat de los volúmenes parciales. Dice que en una mezcla de gases, el volumen total puede ser considerado como la suma de los volúmenes parciales de los constituyentes de la mezcla

En una mezcla cualquiera de gases el volumen total puede ser considerado como la suma de los volúmenes parciales de los constituyentes de la mezcla es decir:

LEY DE AMAGAT

Donde VT es el volumen total V1, V2, etc. son los volúmenes parciales

VT = V1 + V2 + V3 + …

Volumen parcial.- Es aquel que ocuparía si estuviese presente solo a una temperatura dada y la presión total de la mezcla

Las leyes de Dalton y de Amagat son equivalentes y se cumplen igualmente bien con gases cuya conducta se aproxima a la ideal; es decir, cuando no se hallan próximos a las temperaturas de condensación o sometidos a presiones demasiado elevadas, ya que en este caso exhiben atracciones inter moleculares considerables que no son generales sino específicas de la composición de la naturaleza de las sustancias. En general la ley de los volúmenes parciales se mantiene algo mejor que la de las presiones parciales se mantiene algo mejor que la de las presiones parciales a presiones elevadas y temperaturas bajas.