Estado gaseoso

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL.

Estudiar y comprender el estado gaseoso, comprender las leyes y formulas aplicadas para la solución de problemas que lo involucren.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

1. Ampliar nuestros conocimientos sobre las propiedades de los gases.

2. Explicar las propiedades de los gases ideales y las leyes que rigen su comportamiento.

3. Estudiar el comportamiento de los gases y como la ciencia a tratado de encontrar una explicación para este comportamiento.

4. Desarrollar ejercicios problemáticos que involucren gases.

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1) Realice la lectura del tema Estado gaseoso: gases ideales y leyes de los gases.

ANEXO 2

RESUMEN DE LECTURA

Unidad didáctica: Uno

Tema: Estado gaseoso: gases ideales y leyes de los gases.

Fuente documental: http://www.educaplus.org/gases/gasideal.html

ESTADO GASEOSO

Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio, su composición principal son las 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. Los gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contiene, y 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. El gas carece de forma y de volumen, porque se comprende que donde tenga espacio libre allí irán sus moléculas errantes y el gas se expandirá hasta llenar por completo cualquier recipiente. La presión que el gas ejerce es simplemente el resultado del enorme número de choques de sus moléculas contra las paredes del recipiente que lo contiene y de la gran velocidad de impacto. La energía de las moléculas aumenta con la temperatura, o sea que al calentarse aumenta la presión que ejerce el gas en el recipiente por ser mayor el número y la violencia de las colisiones de las moléculas contra las paredes. De hecho la temperatura de un gas es la medida de la energía cinética de las moléculas que la componen.

Teoría cinética de los gases

La teoría cinética de los gases explica las características y propiedades de la materia en general, y establece que el calor y el movimiento están relacionados, que las partículas de toda materia están en movimiento hasta cierto punto y que el calor es una señal de este movimiento.

La teoría cinética de los gases considera que los gases están compustos por las moléculas, partículas discretas, individuales y separadas. La distancia que existe entre estas partículas es muy grande comparada con su propio tamaño, y el volumen total ocupado por tales corpúsculos es sólo una fracción pequeña del volumen ocupado por todo el gas. por tanto, al considerar el volumen de un gas debe tenerse en cuenta en primer lugar un espacio vacío en ese volumen.

El gas deja muchos espacios vacíos y esto explica la alta comprensibilidad, la baja densidad y la gran miscibilidad de unos con otros.

Hay que tener en cuenta que:

1. No existen fuerzas de atracción entre la moléculas de un gas.

2. Las moléculas de los gases se mueven constantemente en línea recta por lo que poseen energía cinética.

3. En el movimiento, las moléculas de los gases chocan elásticamente unas con otras y con las paredes del recipiente que las contiene en una forma perfectamente aleatoria.

4. La frecuencia de las colisiones con las paredes del recipiente explica la presión que ejercen los gases.

5. La energía de tales partículas puede ser convertida en calor o en otra forma de energía. pero la energía cinética total de las moléculas permanecerá constante si el volumen y la temperatura del gas no varían; por ello, la presión de un gas es constante si la temperatura y el volumen no cambian.

LEYES DE LOS GASES

las leyes de los gases describen el comportamiento de las sustancias determinadas en condiciones especiales.

Si un gas es introducido en un recipiente cerrado, sus moléculas se moverán según las consideraciones de la teoría cinética molecular, con una velocidad que aumentará con la temperatura.

Suponiendo que un determinado número de moléculas, las cuales se pueden expresar en función al número de moles (n), se llevan a un recipiente cerrado de volumen (V) y a una temperatura kelvin (T), las moléculas se moverán chocando contra las paredes del recipiente ejerciendo una fuerza F que al expresarse con relación al área S de la pared determinará una presión (P), que es dependiente del número de choques. La presión, la temperatura, y el volumen de una muestra de gas son sus variables de estado.

LEY DE BOYLE

Robert Boyle investigó el comportamiento de una cantidad fija de gas sometido a diversas presiones, y encontró una relación muy sencilla entre su volumen y su presión:

"El volumen (V) de una masa definida de un gas, a temperatura (T) constante, es inversamente proporcional a la presión aplicada (P) sobre él"; la expresión matemática de esta ley es:

V=k(1/P), donde k es una constante de proporcionalidad.

LEY DE CHARLES

El físico francés Jacques Charles (1763-1823) descubrió la relación existente entre el volumen y la temperatura de un gas, siempre y cuando su presión se mantenga invariable. Para ello utilizó el mismo diseño empleado un siglo antes por Boyle, pero ahora variando la temperatura y manteniendo constante la presión.

A presión constante, el volumen ocupado por una masa definida de una muestra de gas es directamente proporcional a la temperatura (kelvin o absoluta). Matemáticamente esta ley puede expresarse de la siguiente forma:

V=kT donde k es una constante de proporcionalidad; a presión y cantidad de materia (n) constantes.

LEY DE GAY LUSSAC

A volumen constante, la presión de una masa fija de un fija de un gas dado es directamente proporcional a la temperatura kelvin. La representación matemática de esta ley es:

k=P/T ó P=kT, donde k es una constante de proporcionalidad.

Para un estado

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