Leyes de Los Gases Ideales

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Eduardo | QUIMICA GENERAL | ESTADO GASEOSO CAPITULO VII

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Cinética de los gasesProcesos isotérmicosprocesos isobáricosley de difusión de gasesEfusión de gasesEcuación de los gases reales

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ESTADO GASEOSO

LEYES DE LOS GASES IDEALESGASES-El movimiento molecular de los gases resulta completamente aleatorio.-Las fuerzas de atraccin entre sus molculas son tan pequeas que cada una se mueve en forma libre e independiente.-Las leyes de los gases han sido importantes para el desarrollo de la teora atmica de la materia y la teora cintica de los gases.Sustancias que existen como gases a condiciones normales:H2, O2, N2, F2, Cl2, He, Ar, Xe, Ne, Kr, Rn, O3, NH3, NO, NO2, N2O, SO2, H2S, HCN (cianuro de hidrogeno/letal) CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS GASES-Adopta la forma y el volumen del recipiente que los contiene.-Se considera los ms compresibles de los estados del materia.-En un mismo recipiente se mezclan de forma completa y uniforme.-Tienen densidades menores que los slidos y los lquidos.Presin = Fuerza/rea Pascal=1N/m2 1atm=101325 PaPresin atmosfrica: Es la presin ejercida por la atmosfera terrestre. Vara segn la localizacin, la temperatura y las condiciones climticas.LEYES DE LOS GASESLey de Boyle: A temperatura constante, el volumen es inversamente proporcional a la presin ejercida.En un proceso isotrmico P1V1=P2V2 Ley de Charles: A presin constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta En un proceso isobricoV1T2=V2T1 Ley de Gay Lussac: A volumen constante, la presin es directamente proporcional a la temperatura absolutaEn un proceso isocrico P1T2=P2T1

BoyleCharles Gay LussacLey de Avogadro (volumen y cantidad):A la misma presin y temperatura, volmenes iguales de gases, sin importar si son los mismos gases o diferentes,Contienen igual nmero de molculas. 3H2 + N2 2NH33 moles1 moles2 moles3 volmenes1 volumen 2 volmenesDe esa manera se pueden relacionar los volmenes estequiometricamente.Ley de Dalton de las presiones parciales: La presin total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que cada gas ejercera si estuviera solo.PTOTAL = XAPTOTAL + XBPTOTAL +Donde la presin que ejercera cada componente es igual al producto de su fraccin molar por la presin total.Ley de Graham: Bajo las mismas condiciones de temperatura y presin, las velocidades de difusin de los gases son inversamente proporcionales a las races cuadradas de sus masas molares. = =ECUACION DE LOS GASES IDEALESPV=RTnR= atm.L/K.molSi hay cambio de presin, volumen, moles o temperatura, entonces:

(Antes del cambio) (Despus del cambio)Ecuaciones derivadas de esta:P=TRM=peso formula Es posible determinar la masa molecular de un compuesto sin= densidadgaseoso sin conocer su frmula qumica.

TEORIA CINETICA MOLECULAR DE LOS GASES1) Un gas est compuesto de molculas que estn separadas por distancias mayores que sus propias dimensiones.2) Las molculas de los gases estn en continuo movimiento en direccin aleatoria y con frecuencia chocan unas contra otras. Las colisiones entre las molculas son perfectamente elsticas (la energa se transfiere de una molcula a otra y por lo tanto la energa total de las molculas en un sistema permanece inalterado).3) Las molculas de los gases no ejercen entre si fuerzas de atraccin o de repulsin.4) La energa cintica promedio de las molculas es proporcional a la temperatura absoluta. EC =mu2m=masa de la molcula.u2= velocidad cuadrtica media -La presin de un gas es el resultado de las colisiones entre las molculas y las paredes del recipiente que lo contienen.-Interpretacin molecular de la temperatura: La temperatura absoluta es un ndice del movimiento aleatorio de las molculas: a mayor temperatura, mayor energa de las molculas.APLICACIONES -Compresibilidad: (suposicin 1) Las molculas se pueden comprimir para ocupar un menor volumen.-Ley de Boyle: Presin #impacto de molculasVelocidad de colisin densidad numrica A menor volumen, mayor presin

-Ley de Charles: TemperaturaECINETICASi aumenta la temperatura, ms molcula chocaran y con ms fuerza contra las paredes del recipiente por lo que aumentara la presin

-Ley de Dalton: (suposicin 3) la presin ejercida por un tipo de molcula no se afectara por la presencia de otros gases, como consecuencia, la PTOTAL=

DIFUSION DE GASES: Mezcla gradual de las molculas de una gas con molculas de otro gas. Un gas ms ligero de difunde ms rpido respecto a otro ms pesado que l.EFUSION DE GASES: Proceso mediante el cual un gas bajo presin se escapa de un compartimiento de un contenedor atravesando un pequeo orificio. Aunque la efusin, difiere en naturaleza de la difusin, la velocidad de efusin de un gas la ley de Graham.Ejemplo ( ).

GASES REALES-Sin las fuerzas intermoleculares, los gases no se condensaran para formar lquidos.-La ecuacin general de los gases es validad para los gases reales a presiones bajas (=< 5 atm).Correcciones de Van der Walls:Presin: Cuando una molcula particular se aproxima hacia la pared de un recipiente, las FIM que ejercen las molculas aledaas, suavizan el impacto contra la pared, El efecto global es una disminucin de la presin del gas que la que se esperara de un gas ideal. PIDEAL = PREAL + Donde el miembro entre ( ) es el factor de correccin, las interacciones moleculares dependen de la frecuencia con que se acerquen 2 molculas, el nmero de tales encuentro aumentan con n2/v2. El valor de a indica que tan fuerte se atraen las molculas de un gas determinado. (a=atm.L2/mol2).Volumen: En la ecuacin general de los gases ideales, V representa el volumen total del recipiente, pero cada molcula ocupa un espacio finito, por lo que el volumen efectivo del gas es (V- nb), siendo n el nmero de moles y b una constate, el factor nb representa el volumen ocupado por n moles de gas.Ecuacin de Van der Walls:

Presin Volumen Corregida corregido

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