Aplicaciones Del Gas Ideal

OTRAS APLICACIONES DEL GAS IDEAL

La ecuación del gas ideal puede servir para definir la relación entre la densidad de un gas y su masa molar, y para determinar volúmenes de los gases formados o consumidos en reacciones químicas.

Densidades de los gases y Masa molecular

Podemos encontrar muchas aplicaciones de la ecuación del gas ideal en la medición y cálculo de las densidades de los gases. La densidad tiene unidades de masa por unidad de volumen. Podemos acomodar la ecuación de los gases para tener moles por unidad de volumen.

n/V=P/RT

Tenga presente que n/V tiene unidades de moles por litro. Supongamos que se multiplican ambos miembros de la ecuación por la masa molecular, M, que es el número de gramos que hay en un mol de una sustancia.

nM/V=PM/RT

El producto de las cantidades n/V y M, es igual a la densidad en g/L, como puede verse por sus unidades.

moles/litro x gramos/mol=gramos/litro

Así la densidad d, del gas está dada por la expresión de la derecha en la ecuación:

d=PM/RT

A partir de esta ecuación, es evidente que la densidad de un gas depende de su presión, masa molar y temperatura. Cuanto mayor es la masa molar y la presión, más denso de es el gas; cuanto más alta es la temperatura a una presión dada, menos denso es el gas. Aunque los gases forman mezclas homogéneas sin importar su identidad, un gas menos denso estará arriba de uno más denso en ausencia de agitación. Por ejemplo, el CO2 tiene una masa molar más el N2 o el O2, y por tanto es más denso que el aire. Cuando se libera CO2 de un extintor de fuego a base de CO2, el gas cubre el fuego e impide la llegada de O2 al material combustible. El hecho de que un gas caliente sea menos denso que uno más frio explica por qué el aire caliente se eleva. La diferencia entre las densidades del aire caliente y frío es el principio de la sustentación de los globos aerostáticos, y también es la causa de muchos fenómenos meteorológicos, como la formación de grandes nubarrones durante las tormentas de rayos.

La ecuación d=PM/RT puede reacomodase para despejar la masa molar de un gas:

M=dRT/P = mRT/PV

Así podemos usar la densidad de un gas medida experimentalmente para determinar la masa molar de sus moléculas.

Volúmenes de gases en reacciones Químicas.

Es importante entender las propiedades de los gases porque estos a veces son reactivos o productos en las reacciones químicas. Por esta razón, es común tener que calcular los volúmenes de gases consumidos en reacciones, Hemos visto que los coeficientes de las ecuaciones químicas relativas (en moles) de los reactivos y productos de una reacción se relacionan. El número de moles de un gas está relacionado por P, V y T.

Las bolsas de aire de seguridad de los automóviles se inflan con nitrógeno gaseoso generado por la rápida descomposición

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