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LEYES
DE LOS GASES
P.V = n. R. T
Profesora: Priscilla Vidal O.
Objetivo Describir las principales leyes de los gases . Realizar ejercicios para
comprobar el cumplimiento de estas leyes.
ley de Boyle
Ley de Charles
Ley de Gay- Lussac
Ley de Avogadro
Ley General de los Gases
Recordemos las
propiedades de los gases…
1. Fluidez
2. Difusión
3. Compresión
4. Resistencia
Leyes de los gases
El comportamiento físico de una muestra de gas puede describirse completamente con cuatro variables:
- presión (P)- volumen (V)- temperatura (T)- cantidad (número de moles) de gas (n)
Las variables son interdependientes: Cualquiera de ellas puede calcularse, midiendo las otras tres.
PRESIÓN
P = F
A
Definición: es la fuerza perpendicular que se ejerce por unidad del área.
Unidades:
[P]=[N]/[m2]= Pa
1 Pa = N/m2
Otras unidades:
atm: 1 atm = 101 325 Pa
mm Hg: 760 mm Hg = 1 atm
5
VOLUMEN
Es la cantidad de espacio que ocupa la materia
en este caso un gas.
1000 ml 1L
1cm3 1ml
6
ESCALA CELCIUS (ºC)
Punto inferior: 0 ºC (fusión del
agua)
Punto superior: 100 ºC
(ebullición del agua)
7
100
ºC
0
ºC
ESCALA FARENHEIT (ºF)
(ºC – 0)= (ºF – 32)
100 180
ºC = 100 (ºF – 32)
180
ºC = 5 (ºF – 32)
9
8
212
ºF
0
ºF
32
ºF
100
ºC
0
ºC
X
ESCALA KELVIN O ABSOLUTA (ºK)
ºK = ºC + 273
9
100
ºC
-273
ºC
0
ºC
373
ºK
0
ºK
273
ºK
Ley de Boyle
Para una masa fija de gas, a
temperatura constante, la presión
es inversamente proporcional al
volumen.
V a 1/P (a T cte)
V = k 1/P
P1 • V1 = P2 • V2
Ley de CharlesPara una masa fija de gas, a
presión constante, el
volumen de un gas es
directamente proporcional a
la temperatura absoluta.
V a T (a P cte)
V = K • T
2
2
1
1
T
V
T
V
Ley de Gay Lussac
A volumen constante, la
presión de una masa fija de
gas es directamente
proporcional a la temperatura
absoluta.
P a T (a V y masa constante)
2
2
1
1
T
P
T
P
Ley de Avogadro
El volumen es directamente
proporcional a la cantidad de
gas:
•Si aumentamos la cantidad
de gas, aumentará el
volumen.
•Si disminuimos la cantidad
de gas, el volumen
disminuye.
Ley general de los Gases
•La Ley General de los Gases consiste en la unión de las siguientes leyes:
Ley de Boyle: P1 · V1 = P2 · V2
•Ley de Gay-Lussac: P1 / T1 = P2 / T2
•Ley de Charles: V1 / T1 = V2 / T2
Todas ellas se condensan en la siguiente fórmula que es aplicable para una
misma cantidad de gas:
donde:
P es la presión
•V es el volumen
•T es la temperatura absoluta (en grados Kelvin)
•Si la cantidad de gas No es la misma (mol) la ley general queda como la
ley ideal de los gases ideales:
•Donde R = 0,082 Atmx L / K x mol
1.- El volumen del aire en los pulmones de una persona es de 615 mL
aproximadamente, a una presión de 760 mmHg. La inhalación
ocurre cuando la presión de los pulmones desciende a 752 mmHg
¿A qué volumen se expanden los pulmones?
Datos Conversión de escalas
V1= 615 ml 0,615 L
P1= 760 mmHg 1 Atm
P2= 752 mmHg 0,98 Atm
V2= ?
Ley de Boyle
P1 • V1 = P2 • V2
1 Atm x 0,615 L = 0,98 Atm x V2
0,615 Atm x L = V2
0,98 Atm V2= 0,63 L
2.-Es peligroso que los envases de aerosoles se expongan al calor. Si
una lata de fijador para el cabello a una presión de 4 atmósferas y a
una temperatura ambiente de 27 °C se arroja al fuego y el envase
alcanza los 402 °C ¿Cuál ser á su nueva presión?
Datos Conversión de escalas
T1= 27°C 300°K
P1= 4 Atm 4 Atm
P2= ?
T2= 402°C 675°K
Ley de Gay-Lussac
2
2
1
1
T
P
T
P
4 Atm = P2_
300°K 675°K
0,013 Atm x 675°K = P2
°K
P2= 9 Atm
3.- Un alpinista inhala 500 mL de aire a una temperatura de 10°C
¿Qué volumen ocupará el aire en sus pulmones si su temperatura
corporal es de 37°C?
Datos Conversión de escalas
V1= 500 ml 0,5 L
T1= 10°C 283°K
V2= ?
T2= 37°C 310°K
Ley de Charles
2
2
1
1
T
V
T
V
0,5 L = V2_
283°K 310°K
1,76x 10-3 L x 310°K= V2
°KV2 = 0,55 L
4.- Se libera una burbuja de 25 mL del tanque de oxígeno de un
buzo que se encuentra a una presión de 4 atmósferas y a una
temperatura de 11°C. ¿Cuál es el volumen de la burbuja cuando
ésta alcanza la superficie del océano, dónde la presión es de 1 atm
y la temperatura es de 18 °C?
Datos Conversión de escalas
V1= 25 ml 0,025 L
P1= 4 Atm 4 Atm
T1= 11°C 284°K
V2= ?
P2= 1Atm 1 Atm
T2= 18°C 291°K
Ley Combinada
0,025L x 4Atm = V2 x 1Atm
284°K 291°K
3,52 x 10-4 LxAtm= V2 x 1Atm
291°K°K
3,52 x 10-4 LxAtm x 291°K = V2 x1Atm
°K
0,10LxAtm =V2
1Atm
V2= 0,10L
5.-Calcular el volumen de 6,4 moles de un gas a 210ºC sometido a 3
atmósferas de presión.
P · V = n · R · T
Pasamos la temperatura a Kelvin:
210ºC = (210 + 273) ºK = 483ºK
V = n · R · T / P
V = 6,4 moles · 0,0821 · 483ºK / 3 atm.
V = 84,56 litros
P · V = n · R · T
Pasamos la temperatura a Kelvin:
210ºC = (210 + 273) ºK = 483ºK
V = n · R · T / P
V = 6,4 moles · 0,0821 · 483ºK / 3 atm.
V = 84,56 litros
Para expertos….
5.- Un globo aerostático de 750 mL se infla con helio a 8 °C y a una presión de 8 atmósferas ¿Cuál es el nuevo volumen en litros del globo en la atmósfera a presión de 0.20 atm y temperatura de 45°C?
6.- Un aprendiz de Boyle encuentra que el aire atrapado en un tubo J, ocupa 24.8 cm3 a 1.12atm. Al adicionarle mercurio al tubo, aumenta la presión sobre el aire atrapado hasta 2.64 atm.Considere que la temperatura es constante. Cual es el nuevo volumen del aire atrapado enLitros?.
7.- Calcular el número de moles de un gas que tiene un volumen de 350 ml a 2,3 atmósferas depresión y 100ºC.