Estado Gaseoso

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

“ESTADO GASEOSO”

CAJAMARCA CÁRDENAS LUIS LEONARDO

GR1

QUITO, 8 DE AGOSTO 2012

INTRODUCCIÓN

La presente nota reseña sobre el desarrollo del cuerpo del trabajo, por lo que informa sobre, los elementos del tema el objetivo y demás explicaciones.

La elaboración del cuerpo del presente trabajo tiene que ver con todo lo relacionado a ESTADO GASEOSO, el mismo empieza con las generalidades, para luego adentrarnos a lo que tiene que ver con las Leyes de los Gases tales como la ley de Boyle-Charles, la ley de Avogadro, la Ecuación Combinada.

Una vez entrado en detalle lo antes mencionado continuamos con la Ecuación de Estado, luego en el tema de Mezclas Gaseosas se trata lo referente a la Ley de las Presiones Parciales de Dalton, Ley de los Volúmenes Parciales de Dalton; continuamos con el trabajo con el tema de Teoría Cinético Molecular en donde se realiza la citación de sus postulados y la explicación de las Leyes de los Gases Ideales.

Por ultimo terminamos con el tema de Reacciones en Estado Gaseoso en donde se entra en detalle lo relacionado a la Ley de la Conservación de la Masa, la Ley de las Proporciones Definidas de Proust y la Ley de los Volúmenes de Combinación de Gy-Lussac.

ESTADO GASEOSO

GENERALIDADES

Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias y de atracción entre partículas resultan insignificantes. Su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.

En un gas, las moléculas están en estado de caos y muestran poca respuesta a la gravedad. Se mueven tan rápidamente que se liberan unas de otras. Ocupan entonces un volumen mucho mayor que en los otros estados porque dejan espacios libres intermedios y están enormemente separadas unas de otras. Por eso es tan fácil comprimir un gas, lo que significa, en este caso, disminuir la distancia entre moléculas.

Imagen tomada de http://rhapsodiaquimica.blogspot.com/2012/04/estado-gaseoso_11.html

LEYES DE LOS GASES

LEY DE BOYLE-CHARLES

Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante.

Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.

Imagen tomada de http://html.rincondelvago.com/aplicacion-de-procesos-quimicos-industriales_2.html

La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

El volumen es inversamente proporcional a la presión:

•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.

•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:

EXPLICACIÓN

Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.

Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.

LEY DE CHARLES

Relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la presión es constante.

El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:

•Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.

•Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

Lo que Charles descubrió es que si la cantidad de gas y la presión permanecen constantes, el cociente entre el volumen y la temperatura siempre tiene el mismo valor.

Matemáticamente podemos expresarlo así:

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2,

Entonces la temperatura cambiará a T2, y se cumplirá:

EXPLICACIÓN

Cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento (por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará el volumen (el émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la presión se iguale con la exterior).

LEY DE AVOGADRO

Relación entre la cantidad de gas y su volumen.

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.

Según hemos visto en la animación anterior, también podemos expresar la ley de Avogadro así:

Supongamos que tenemos una cierta cantidad de gas n1 que ocupa un volumen V1 al comienzo del experimento. Si variamos la cantidad de gas hasta un nuevo valor n2, entonces el volumen cambiará a V2, y se cumplirá

EXPLICACIÓN

Vamos a suponer que aumentamos la cantidad de gas. Esto quiere decir que al haber mayor número de moléculas aumentará la frecuencia de los choques con las paredes del recipiente lo que implica (por un instante) que la presión dentro del recipiente es mayor que la exterior y esto provoca que el émbolo se desplace hacia arriba inmediatamente. Al haber ahora mayor distancia entre las

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