Los gases ideales o perfectos estn formados por partculas de

tamao cero y sin interaccin alguna entre ellas.

Pueden ser considerados como ideales los gases que contienen

partculas con dimensiones despreciables frente a la distancia media

que las separa, y con una interaccin entre ellas muy pequea. Para

ellos los gases han de encontrarse en condiciones alejadas a las

de condensacin.

Ley de Avogadro

En determinadas condiciones de presin y temperatura,

el volumen que ocupa un gas es directamente

proporcional al nmero de moles del mismo:

V = K n

El conde Amadeo

Avogadro (1776 -

1856)

Fsico italiano. Fue

profesor de Fsica en la

universidad de Turn.

Ley de Boyle y Mariotte

A temperatura constante, la presin que ejerce una

determinada cantidad de gas es inversamente proporcional

al volumen que ocupa:

P = k / V

Si el gas pasa de un estado 1 a un estado 2 : P1 V1 = P2 V2

Ley de Boyle con un globo, agua y una botella de plstico

Robert Boyle (1627-1691)

Cientfico irlands. Lleg a ser

director de la Compaa de las

Indias Occidentales y fund el

Colegio Invisible, que acab

convirtindose en la Royal

Society de Londres, dedicada

al estudio de la naturaleza.

Edme Mariotte (1630-1684)

Abad francs, fue miembro

de la Acadmie de Sciences

de Pars y uno de los

pioneros en la medida de la

presin atmosfrica y en

hacer previsiones

meteorolgicas a partir de

ella. En 1676 public la

confirmacin experimental

de la ley de Boyle.

Ley de Charles

A presin constante, el volumen ocupado por una determinada

cantidad de gas es directamente proporcional a su

temperatura absoluta: V = k T

Si el gas pasa de un estado 1 a un estado 2 :

V1 = V2

T1 T2

Ley de Charles

A volumen constante, la presin ejercida por una

determinada cantidad de gas es directamente proporcional

a su temperatura absoluta: P = k T

Si el gas pasa de un estado 1 a un estado 2 :

P1 = P2

T1 T2

Ley de Gay-Lussac

Jacques Alexandre Csar

Charles (1746 - 1823)

Perfeccion los globos

aerostticos de los hermanos

Montgolfier llenndolos de

hidrgeno en lugar de usar aire

caliente. Descubri la ley de

variacin de la presin de los

gases a volumen constante, pero

no lleg a publicar su ley. S que

lo hizo en 1802, otro francs

tambin aficionado a la

aerosttica, Louis Joseph Gay-

Lussac (1778-1850).

El 21 de noviembre de 1783, los

hermanos

Montgolfier realizaron el primer

vuelo tripulado por humanos.

Volaron durante 25 minutos a una

altura de unos 100 metros sobre

Pars, logrando una distancia de

nueve kilmetros.

Jacques Alexandre Csar Charles cre un

globo inflado con hidrgeno, gas descubierto

por Henry Cavendish en 1766, que se obtena

al mezclar cido sulfrico con limaduras de

hierro y que era muy inflamable, lo que haca

bastante peligroso el artefacto.

El 27 de agosto de 1783, en Pars, el

Globe de Charles, construido con tela fina y

recubierta de goma para impedir que

escapase el gas, permaneci en el aire

durante 45 minutos y aterrizando a una

distancia de 25 kilmetros donde unos

aldeanos que creyeron que se trataba de un

ingenio del diablo lo destruyeron.

Louis Joseph Gay-Lussac (1778-1850)

Qumico y fsico francs conocido por sus

estudios sobre las propiedades fsicas de

los gases. Fue, desde 1808 hasta 1832,

profesor de fsica en la Sorbona.

En 1804 realiz una ascensin en globo

para estudiar el magnetismo terrestre y

observar la composicin y temperatura

del aire a diferentes altitudes.

En 1809 Gay-Lussac trabaj en la

preparacin del potasio y el boro e

investig las propiedades del cloro y del

cido cianhdrico. En 1831 fue elegido

miembro de la Cmara de los Diputados y

en 1839 del Senado.

Combinando las tres ecuaciones anteriores podemos obtener la

ecuacin general de los gases perfectos: P V = cte T

Si el gas pasa de un estado 1 a un estado 2:

Ecuacin general de los gases perfectos

Puesto que el valor de la constante es independiente de las condiciones de

presin y temperatura del gas, podemos calcularlo para 1 mol de gas en

condiciones normales (0C y 1 atm). Para ello tendremos en cuenta que en

dichas condiciones, un mol de cualquier gas ocupa 22,4 L. A dicha constante se

le llama constante de los gases perfectos y su valor es :

R = PoVo = 1 atm 22,4 L .mol -1

= 0,082 atm L mol-1 K-1 = 8,31 J mol

-1 K-1

To 273,15 K

Ecuacin de estado de los gases ideales

Si en lugar de un mol consideramos n moles, el volumen (en unas

condiciones dadas) y por tanto la constante es n veces mayor, con lo cual

la ecuacin general puede ser rescrita de la forma:

p V = n R T

Ley de Dalton (1801)

La presin total de una mezcla de

gases es igual a la suma de las

presiones parciales de los gases

constituyentes:

P total = p1 + p2 +..+ pn

Se entiende como presin parcial

de un gas en una mezcla la que

ste ejercera si ocupara, l solo, el

volumen que ocupa toda la mezcla

a la misma temperatura.

Presin parcial de un gas

Presiones parciales y fracciones molares

Supongamos una mezcla formada por n1 moles de un gas y n2 moles de otro, de

forma que la mezcla ocupa un volumen total V.

El primer gas ejercer una presin parcial p1 = n1 R T V

El segundo ejercer una presin parcial p2 = n2 R T V

La presin total de gas ser, segn la ley de Dalton:

ptotal = p1 + p2 = (n1 + n2) R T = n R T

V V

Vemos por tanto que p1 = n1 pt = X1 pt y p2 = n2 pt = X2 pt

n n

siendo X1 y X2 las fracciones molares de cada gas.

La toera cintico - molecular de los gases

Esta teora, desarrollada a finales del siglo XlX, se basa en los siguientes

postulados:

Los gases estn constituidos por partculas que ocupan un volumen muy

pequeo en relacin al volumen del recipiente. Las partculas estn por tanto

muy separadas entre s por lo que las fuerzas de atraccin entre ellas son

muy dbiles.

Las partculas estn en continuo movimiento catico, chocando entre s y

contra las paredes del recipiente que contiene el gas y ejercido presin

sobre l.

La Ec media de las partculas es directamente proporcional a la

temperatura absoluta del gas.

Esta teora justifica el comportamiento de los

gases ideales

Si, manteniendo la temperatura constante, comprimimos el gas, de manera

que su volumen disminuye, las partculas tienen menos espacio para

moverse, las colisiones se hacen ms frecuentes y la presin del gas

aumenta.

Si la temperatura de un gas permanece constante, la presin

aumenta al disminuir el volumen y viceversa.

Si manteniendo la presin externa constante, aumentamos la temperatura

del gas, las partculas se mueven ms rpidamente y golpean el mbolo

desplazndolo. Se produce as un aumento del volumen del gas.

Si la presin de un gas permanece constante, su volumen

aumenta al elevarse la temperatura.

Si, manteniendo constante el volumen del recipiente, calentamos el

gas, la velocidad de las partculas aumenta, las colisiones contra las

paredes se hacen ms frecuentes y fuertes y se eleva la presin del

gas, presin que puede medirse mediante un manmetro conectado

al recipiente.

Si el volumen de un gas permanece constante, la

presin se incrementa al aumentar la temperatura y

viceversa.

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