LEY DEL GAS IDEAL

Ley del Gas Ideal

Como anteriormente lo hemos mostrado, ya conocemos 3 leyes de los gases:

1. Ley de Boyle: en el que V α 1/P ... (a n y T constantes).

2. Ley de Charles: V α T ... (a n y P constantes).

3. Ley de Avogadro: V α n ... (a P y T constantes).

donde:

V = volumen,

P = presión,

T = temperatura,

n = numero de moles

α = "proporcional a"

De manera que si juntamos todas estas leyes podemos decir que:

V α nT/P

(volumen es proporcional a numero de moles por temperatura, sobre presión)

ó

V = RnT/P

(noten que R será la constante de los gases)

quedando la formula:

PV = nRT

donde R es constante de proporcionalidad, que denominamos constante de los gases. La ecuación PV = nRT se le conoce como ecuación del gas ideal, y explica la relación entre cuatro variables (P, V, T y n). Un gas ideal es un gas hipotético cuyo comportamiento de presión, volumen y temperatura se pueden describir completamente con la ecuación del gas ideal.

Las moléculas de un gas ideal no se atraen ni se repelen entre si, su volumen es insignificante en comparación del recipiente que las contiene. Aunque en la naturaleza no existe un gas ideal, las diferencias de los gases reales en margenes razonables de presión y temperatura no alteran por mucho los cálculos. Es por ello que esta ecuación del gas ideal resulta útil para la resolución de muchos problemas en el que se maneje gases.

Antes de aplicar la ecuación, debemos calcular R, la constante de los gases. A 0ºC (273.15K) y 1 atm (presión) muchos gases reales se comportan como un gas ideal. Experimentalmente, se demuestra que 1 mol de gas ideal ocupa un volumen de 22.414 L. Las condiciones "0ºC y 1 atm" se denominan temperatura y presión estándar (se abrevia TPE).

Según la ecuación del gas ideal calcularemos la constante R:

R = PV / nT

R = (1atm)(22.414L) / (1mol) (273.15K)

R = 0.082057 L • atm/K • mol

Una vez que ya calculamos la constante del gas ideal, resolvamos un problema de ejemplo:

Calcular el volumen de de 60.3g de CO2 a TPE...

V = nRT/P

V = (60.3g/44.01g)(0.082057L•atm/K•mol)(273.15K) / (1atm)

V = 30.71 L

*Nota: Si se sabe despejar formulas no se tendrá practicamente ningun problema, solamente hay que guiarse por la formula PV = nRT.

La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas

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