Ley de los gases ideales - Andrea Chimal

8/7/2019 Ley de los gases ideales - Andrea Chimal

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COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADESVALLEJOGrupo 311

Profesor: Roberto LagunaAlumna: Morales Chimal Andrea*Ley general de los gases*Masa molecular y mol*La ley del gas ideal


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Dedicatoria

EsteEste trabajotrabajo estaesta hechohecho concon lala esperanzaesperanza queque seasea dede grangran ayudaayudayy facilidadfacilidad parapara compaeroscompaeros queque lolo necesitennecesiten yy puedanpuedanaprovecharloaprovecharlo..

AsAs comocomo yo,yo, habremoshabremos algunosalgunos queque nono somossomos tantan hbileshbiles enenestaesta materia,materia, peropero entreentre todostodos podemospodemos ayudarnosayudarnos yymotivarnosmotivarnos aa nono dejardejar dede esforzarnos,esforzarnos, eses fcil,fcil, solosolo hayhay quequeponerponer masmas empeoempeo propiopropio yy nono sentirlosentirlo comocomo obligacinobligacin..

SeaSea cualcual seasea elel motivomotivo dede lala ayudaayuda queque busquenbusquen concon esteeste trabajotrabajoyoyo enen verdadverdad esperoespero haberloshaberlos podidopodido ayudarayudar yy haberleshaberlesfacilitadofacilitado elel tematema parapara queque sese veavea queque sisi eses sencillosencillo yy solosolobastabasta animoanimo propiopropio yy masmas ganasganas


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ndice

1.1.-- Ley general de los gasesLey general de los gases

2.2.-- Masa molecular y molMasa molecular y mol

3.3.-- La ley del gas ideal.La ley del gas ideal.


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Ley general de los gases

La ley de los gases ideales fue deducidapor primera vez por mile Clapeyron en1834.

Es la ecuacin de estado del gasideal, un gas formado porpartculas sin atraccin ni repulsin

entre ellas y cuyos choques sonperfectamente elsticos (conservacinde momento y energa cintica). Losgases reales que ms se aproximan alcomportamiento del gas ideal son los


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Hasta ahora se han estudiado tres leyespara describir el comportamiento trmico

de los gases:

1) LA LEY DE BOYLE: se aplica a una

muestra de gas cuya temperatura nocambia.

Tambin es llamado proceso isotrmico.Afirma que, a temperatura y cantidad degas constante, el volumen de un gas esinversamente proporcional a su presin:


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2) LEY DE CHARLES: se aplica a una

muestra de gas a presin constante.

3) LA LEY DE GAY-LUSSAC: se aplica auna muestra de gas a volumen

constante.


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Existe una cuarta ley, que es la Ley de Avogadro fue

expuesta por Amedeo Avogadro en 1811 ycomplementaba a las de Boyle, Charles y Gay-Lussac. Asegura que en un proceso a presin ytemperatura constante (isobaro e isotermo), elvolumen de cualquier gas es proporcional al nmerode moles presente, de tal modo que:

Esta ecuacin es vlida incluso para gases ideales distintos.Una forma alternativa de enunciar esta ley es:El volumen que ocupa un mol de cualquiergas ideal a una

temperatura y presin dadas siempre es el mismo.


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Por desgracia, generalmente ninguna deestas condiciones se satisface. Lo mas

comn es que un sistema sufra cambios devolumen, de temperatura y de presin comoresultado de un proceso trmico. Unarelacin mas general que combina las tres

leyes es la siguiente:

P1V1 = P2V2T1 T2

Donde (P1, V1, T1) pueden considerarse comolas coordenadas del estado inicial y (P2, V2,T2) las coordenadas del estado final. En

otras palabras, para una masa dada, la


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Ejemplo:Un tanque para oxigeno con un volumen interior

de 20 litros se llena con ese gas bajo unapresin absoluta de 6 x 10 N/m a 20C.El oxigeno se va a usar en un avin para grandes

alturas, donde la presin absoluta es 7 x 10

N/m y la temperatura es -20C. Qu volumende oxigeno ser capaz de suministrar el tanqueen esas condiciones?

Solucin:Despus de convertir las temperaturas a la escala

absoluta kelvin, aplicamos la ecuacin P1V1 =P2V2:

T1 T2(6 X 10 N/m)(20 litros) = (7 x 10 N/m) V2

293K 253K


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Masa molecular y Mol

Las masas atmicas relativas se basan en la masa de un

tomo de referencia que se conoce como carbono 12. Al

asignar arbitrariamente en valor exacto de 12 unidades de

masa atmica (u) a este tomo, se cuenta con un patrncon el cual se pueden comparar otras masas atmicas.

La masa atmica de un elemento es la masa de un tomo de

dicho elemento comparada con la masa de un tomo de

carbono tomado como 12 unidades de masa atmica.La masa molecular M es la suma de las masas atmicas de

todos los tomos que componen la molcula.

Ejemplo: Una molcula de oxigeno (O2) contiene dos

tomos de oxigeno. Su masa molecular es de 16u x 2 = 32

u.


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Al trabajar con gases, notamos que tiene mas

sentido considerar la cantidad de sustancia en

trminos del numero de molculas presentes. Estolleva implcita la creacin de una nueva unidad de

medida llamada mol.

Una mol es la cantidad de una sustancia que

contiene el mismo numero de partculas que el

numero de tomos que hay en 12g de C12.

Tomando como base esta definicin, 1mol de

carbono debe ser igual a 12g. Puesto que la masamolecular de cualquier sustancia se basa en el

carbono como patrn, entonces

Una mol es la masa en gramos numricamente

igual a la masa molecular de una sustancia


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Dicho de otras palabras 2g de H2 y 32g de O2,

tienen el mismo numero de molculas. A estenumero NA se le conoce como numero de

Avogadro.

La razn del numero de molculas N al

numero de moles n debe ser igual al numerode Avogrado NA. Simblicamente.

NA = Nn molculas

por mol.

Hay varios mtodos aceptados para determinarel numero de Avo rado. El valor ace tado


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La forma mas sencilla de determinar el numero demoles (n) contenidas en un gas es dividiendo sumasa (m) en gramos entre su masa molecular (M),por lo tanto:

n = m

M Numero demoles.

Ejemplo:(a) Cuntas moles de gas hay en 200g de CO2? (b)

Cuntas molculas hay?

Solucin (a) : La masa molecular del CO2 es de 44u

o 44g/mol. Por lo tanto: n = m = 200g= 4.55mol

M 44g/mol

Solucin (b): n = N = 4.55mol

NA=


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La ley del gas ideal

Si se sustituye el numero de moles (n) para la masa (m)podemos escribir:

P1V1 = P2V2

n1T1 n2T2Esta ecuacin representa la forma mas til de una ley general delos gases cuando se conocen todos los parmetros de losestados inicial y final, excepto una sola cantidad.

Una expresin alternativa es:

PV = R

nT

Donde R se conoce como constante universal de los gases. Si esposible evaluar R bajo ciertos valores conocidos de P, V, n,T , la ecuacin anterior se pude usar directamente sin contarcon ninguna informacin acerca de los estados inicial y final.

El valor numrico para R, depende de las unidades elegidasara P V n T. En unidade del SI el valor e


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La eleccin de otras unidades conduce a los siguientesvalores equivalentes:

R = 0.0821 L atm/mol K= 1.99 cal/mol K

Si la presin se mide en pascales y el volumen en metroscbicos, se puede usar para la constante R = 8.314J/mol K. Sin embargo, con frecuencia la presin se

expresa en atmosferas y volumen en litros. En lugarde efectuar las conversiones apropiadas,probablemente sea mas sencillo usar la expresin R =0.0821 L atm/mol K.

La ecuacin PV/Nt =R , se conoce como ley de los gases

ideales, y generalmente se escribe en la siguienteforma:

PV = nRT

Otra forma muy til de la ley de los gases ideales es laque se basa en el hecho de que n =m/M, por lo que:


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Ejemplo:

Determine usted el volumen de una mol decualquier gas ideal en condiciones normales

de temperatura (0C = 273K) y de presin (1

atm = 101.3 kPa).

Solucin:

Despejando V en la ecuacin PV = nRT,

obtenemos:

V = nRT = (1 mol)(0.0821 L atm/mol K)(273 K)

P 1 atm

= 22.4 L 0.0224m


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Bibliografa:

Conceptos y aplicacionesPaul Etippens

Editorial: Mcgraw Hill

Internet:http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_los_gases_ideales

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