LOS GASES Y LAS
DISOLUCIONES
Departamento de
Física y Química
3º ESO
0. Mapa conceptual
Presión atmosférica
Disoluciones
Teoría cinética
ESTADOS DE
LA MATERIA
Ley de Gay-Lussac % en masa de soluto
Leyes de los gases
Soluto
Disolvente
Disolución
saturada
Ley de Charles
Ley de Boyle-Mariotte
SÓLIDO LÍQUIDO
GAS
Ley de los gases ideales
Solubilidad
Formas de expresar la
concentración
% en volumen de soluto
Concentración en masa de soluto
0. Mapa conceptual
Teoría cinética
Leyes de los gases
GAS Presión atmosférica
Ley de Gay-Lussac
Ley de Charles
Ley de Boyle-Mariotte
Ley de los gases ideales
p1 · V1 = p2 · V2
p1 · V1 p2 · V2
=
T1 T2
V1 V2
=
T1 T2
A presión cte.
A volumen cte. p1 p2
=
T1 T2
A temperatura cte.
0. Mapa conceptual
Solubilidad Disoluciones
Soluto
Disolvente
Disolución
saturada
LÍQUIDO
Formas de expresar la
concentración
Diluida
Concentrada
% en masa de soluto
% en volumen de soluto
Concentración en masa de soluto
masa de soluto
% en masa de soluto = · 100
masa de disolución
volumen de soluto
% en volumen de soluto = · 100
volumen de disolución
masa de soluto
Concentración en masa de soluto =
volumen de disolución
0. Estados de la materia y teoría cinética
Estados de la materia: sólido, líquido y gas
Teoría cinética:
Materia formada por partículas muy pequeñas, que se hallan
más o menos unidas dependiendo del estado en que se
encuentren.
Las partículas se mueven más o menos libremente en función
del estado. Cuanto mayor es la rapidez con que se mueven, mayor
es la temperatura de la materia.
Estado Sólido Líquido Gas
Características
Forma constante Forma variable Forma variable
Volumen constante Volumen constante Volumen variable
No se expanden No se expanden Se expanden
No se comprimen Se comprimen poco Se comprimen
Ejemplos • Hielo
• Azúcar
• Metales
• Agua
• Aceite
• Alcohol
• Vapor de agua
• Butano
• Dióxido de carbono
0. Repaso
Factores de conversión: multiplicar por una fracción que
tiene en su numerador y en su denominador la misma cantidad,
pero expresada en distintas unidades.
Ejemplo:
0,85 nm a m
0,85 nm · 10-9 m = 0,85 ·10-9 m = 8,5 ·10-10 m
1 nm
90 km/h a m/s
90 km · 103 m · 1 h = 90000 m = 25 m/s
h 1 km 3600s 3600 s
Notación científica: forma de simplificar la escritura de un
número. Se usan las potencias en base de10.
Ejemplos:
346000000 = 3,46 ·108 (Nº > 1 exponente +)
0,00064 = 6,4 ·10-4 (Nº < 1 exponente -)
1. Los gases y la presión atmosférica
Gases: resulta difícil medir directamente la cantidad que
hay en un recipiente. Se determina de forma indirecta
midiendo el volumen (m3), la temperatura (K) y la presión (atm
o mm de Hg).
Recordar:
T (K) = T (ºC) + 273 0 ºC = 273 K
Presión atmosférica: presión que ejerce el aire.
Torricelli midió la presión que ejerce la atmósfera al nivel del
mar, concluyendo que es la misma que la que ejerce una
columna de mercurio de 76 cm de altura.
1 atm = 760 mm de Hg = 101 325 Pa
1 m3 = 1 kL = 1000 L
1 dm3 = 1 L
1 cm3 = 1 mL = 0,001 L
2. Las leyes de los gases
Ley de Boyle-Mariotte: Cuando un gas experimenta
transformaciones a temperatura constante, el producto de la
presión que ejerce por el volumen que ocupa permanece constante.
p · V = cte. p1 · V1 = p2 · V2
p y V son magnitudes inversamente proporcionales
La gráfica de P vs V es una hipérbola
Ley de Gay-Lussac: Cuando un gas experimenta
transformaciones a volumen constante, el cociente entre la presión
que ejerce y su temperatura absoluta permanece constante.
p p1 p2
= cte. =
T T1 T2
p y T son magnitudes directamente proporcionales
La gráfica de P vs T absoluta es una recta que pasa por (0,0)
2. Las leyes de los gases
Ley de Charles: Cuando un gas experimenta transformaciones
a presión constante, el cociente entre el volumen del gas y su
temperatura absoluta permanece constante.
V V1 V2
= cte. =
T T1 T2
V y T son magnitudes directamente proporcionales
La gráfica de V vs T es una recta que pasa por (0,0)
Ley de los gases ideales: engloba las 3 leyes experimentales
p1 · V1 p2 · V2
=
T1 T2
p y V pueden expresarse en cualquier unidad siempre que sea la
misma en los dos estados
T debe expresarse en K
3. La teoría cinética de los gases
Gases están formados por partículas muy pequeñas que están
separadas unas de otras El volumen de las partículas es mucho
menor que el volumen del recipiente
No existen fuerzas de unión entre las partículas de un gas
Se mueven con total libertad
Las partículas del gas se mueven en línea recta. Solo cambian
de dirección cuando chocan con otra partícula o contra las paredes.
La presión que ejerce el gas es una medida del número de
choques por segundo de sus partículas contra las paredes del
recipiente.
La temperatura absoluta del gas es proporcional a la velocidad
de las partículas que lo forman Cuanto mayor sea su velocidad,
mayor será su temperatura
Cero absoluto: Temperatura a la cual las partículas de los gases
no se mueven 0 K = -273,15 ºC
Explicación de las leyes de los gases por la teoría cinética
4. Las disoluciones
Disolución: mezcla homogénea de 2 o más componentes.
En una disolución:
Disolvente: componente que está en mayor proporción
Soluto: componente/s que está en menor proporción
El estado físico de la disolución coincide con el del disolvente.
Disolvente Soluto Disolución Ejemplo
Gas
Gas Gas Aire
Líquido Gas Niebla
Sólido Gas Humo
Líquido
Gas Líquido Bebida con gas
Líquido Líquido Agua y alcohol
Sólido Líquido Suero fisiológico,
agua con azúcar
Sólido
Gas Sólido H absorbido
sobre Pd
Líquido Sólido Amalgama
Sólido Sólido Aleaciones
4. Las disoluciones
Concentración de las disoluciones:
Cualitativamente podemos clasificar las disoluciones en:
Disolución diluida: poca proporción de soluto
Disolución concentrada: elevada proporción de soluto
Concentración en una disolución: cantidad de soluto que hay en
una cantidad determinada de la disolución o de disolvente.
Modos de expresar la concentración de las disoluciones:
Porcentaje en masa o riqueza: masa de soluto que hay cada 100
unidades de masa de disolución.
masa de soluto
% en masa de soluto = · 100
masa de disolución
La masa del soluto y la del disolvente tienen que expresarse en las
mismas unidades
4. Las disoluciones
Modos de expresar la concentración de las disoluciones:
Porcentaje en volumen: volumen de soluto que hay cada 100
unidades de volumen de disolución.
volumen de soluto
% en volumen de soluto = · 100
volumen de disolución
El volumen del soluto y el de la disolución deben expresarse en las
mismas unidades
Concentración en masa: cantidad en masa de soluto que hay en
cada unidad de volumen de disolución.
masa de soluto
concentración en masa de soluto = ·100
volumen de disolución
Se utiliza cuando el soluto es sólido y el disolvente es líquido.
Unidades: kg/m3 (SI); g/cm3; g/L
¡¡ Concentración en masa no es lo mismo que densidad!!
5. La solubilidad
Disolución saturada: aquella que ya no admite más
cantidad de soluto
La cantidad de soluto que podemos disolver antes de la que la
disolución esté saturada depende del soluto y de la temperatura.
Solubilidad de una sustancia: concentración que puede
tener en la disolución saturada.
La solubilidad de los sólidos se expresa como:
g de soluto g de soluto
100 mL de disolvente L de disolvente
Habitualmente la solubilidad de los sólidos aumenta con la
temperatura.
La solubilidad de los gases en los líquidos disminuye a medida
que aumenta la temperatura
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