Practica No1 Gases Esime

Laboratorio de Química Aplicada

No. De Práctica: 1

Nombre de Practica: Leyes de los gases

Grupo: 2CM7

Equipo: 3

Nombre de la Profesora: Ing. Mayra A. Modesto Carrillo

Fecha de Realización: 10/02/2014

OBJETIVO:

El alumno demostrara con los datos obtenidos las leyes de Boyle, Charles-Gay Lussac y la ley combinada del estado gaseoso.

CONSIDERACIONES TEORICAS:

Presión

Los gases ejercen presión sobre cualquier superficie con la que este gas se encuentre en contacto, ya que estas moléculas gaseosas se encuentran en constante movimiento. Por ejemplo, nosotros los humanos nos hemos adoptado fisiológicamente a la presión de este aire que nos rodea, que usualmente desconocemos que se encuentra presente su existencia, al igual que los peces desconocen la presión del agua que los rodea.

Las unidades del sistema internacional para la presión: denota que los gases se miden con mayor facilidad. Para entender mejor como se mide la presión de un gas, debemos saber como es que se obtienen las unidades de medición. Por ello es que se empezó con las unidades de velocidad y aceleración.

La velocidad se define como cambio en la distancia en función del tiempo (m/s ó cm/s):

La aceleración es el cambio de velocidad con respecto al tiempo (m/s2 ó cm/s2):

La segunda ley de movimiento de Isaac Newton se define como: Fuerza = Masa X Aceleración

Donde tenemos: 1N = 1Kg m/s2

La presión se define como la fuerza aplicada por unidad de área:

Y finalmente tenemos: 1Pa = 1N/m2

Estado Gaseoso

Gas

Es una sustancia que presenta las propiedades características del estado gaseoso, como son fluidez, su gran separación entre partículas, su alto contenido de energía cinética, su expansividad en el recipiente y la presión que ejerce sobre él, además de las propiedades particulares de cada una de las sustancias color, olor, densidad, conductividad térmica, eléctrica, etc.

Características:

Los gases se expanden hasta llenar y adoptar la forma de los recipientes que los contienen. Los gases se difunden unos con otros y se mezclan en todas las proporciones. No podemos ver las partículas individuales de un gas, aunque se puede apreciar si la masa de gas tiene color. Hay cuatro propiedades que determinan el comportamiento físico de un gas: la cantidad de gas (moles) y su volumen, temperatura y presión.

Solo algunos elementos existen como gases en condiciones normales de temperatura y presión: los gases nobles (He, Ne, Ar, Kr y Xe) son gases monoatómicos, mientras que el H2, N2, O2, F2 y C12 son gases diatómicos.

Los gases también son muy comprensibles: cuando se aplica una cierta presión a un gas, su volumen disminuye con facilidad. Por otra parte, los líquidos y sólidos no se expanden para llenar los recipientes que los contienen, y tampoco se comprimen con facilidad.

Los gases forman mezclas homogéneas unos con otros, independientemente de las identidades o proporciones relativas de los gases componentes. La atmósfera es un ejemplo excelente. En cambio el vapor de agua y vapores de gasolina que se encuentran por encima de los líquidos forman una mezcla de gases homogénea.

Las propiedades características de los gases se deben a que las moléculas individuales se encuentran relativamente separadas. Por ejemplo, en el aire que respiramos, las moléculas ocupan cerca del 0.1% del volumen total, y el resto es espacio vacío. Así cada molécula se comporta en gran medida como si las demás no estuvieran presentes. Como resultado, diferentes gases se comportan de forma similar, aunque estén formados por moléculas distintas. Por el contrario, las moléculas individuales de un liquido se encuentran muy cercanas unas con otras, quizá ocupan 70% del espacio total. Las fuerzas de atracción de las moléculas mantienen junto al líquido.

Teoría cinética-molecular

Postulados principales

Los gases se componen de partículas diminutas (submicroscópicas).

La distancia entre las partículas es grande en comparación con el tamaño de estas. La mayor parte del volumen que ocupa un gas es espacio vacío.

Las partícula gaseosas no se atraen entres sí.

Las partículas gaseosas se mueven en línea recta en todas direcciones, chocando con frecuentemente entre sí y con las paredes del recipiente que las contiene.

No hay pérdida de energía por las colisiones entre La partículas o con las paredes que las contiene. Todos los choques o colisiones son perfectamente elásticos.

La energía cinética medida de las partículas es igual parea todos los gases a la misma temperatura, y su valor es directamente proporcional a la temperatura kelvin.

Gases ideales

Es aquel que presenta un comportamiento ideal es decir tiene propiedades tales como tamaño de partícula insignificante, no presenta atracciones ni repulsiones entre sus partículas.

Es un gas hipotético cuyo comportamiento de presión, volumen y temperatura se puede describir completamente por la ecuación de un gas ideal.

PV = nRT

LEYES DE LOS GASES

Las leyes de los gases son producto de incontables experimentos que se realizaron sobre las propiedades físicas de los gases durante varios siglos. Cada una de las generaciones en cuanto al comportamiento macroscópico de las sustancias gaseosas representan una etapa en la historia de la ciencia. En conjunto, tales generalizaciones han tenido un papel muy destacado en el desarrollo de muchas ideas de la química.

La relación presión-volumen: Ley de Boyle

En el siglo XVII, Robert Boyle estudió el comportamiento de los gases. En una serie de experimentos, Boyle analizó la relación que hay entre la presión y el volumen de una muestra de un gas, por medio de un aparto: donde la presión ejercida sobre el gas por el mercurio que se agrega al tubo, es igual a la presión atmosférica. Donde se aprecia el aumento de presión, con una mayor adición de mercurio, conduce a una disminución del volumen del gas y a un desnivel en la columna de mercurio. Boyle observó que cuando la temperatura se mantiene constante, el volumen de la cantidad de gas se reduce cuando la presión total que se aplica aumenta. Por lo contrario, si la presión que se aplica decrece, el volumen del gas aumenta.

La ecuación es una expresión de la ley de Boyle, la cual establece que la presión de una cantidad fija de un gas manteniendo a temperatura constante es inversamente proporcional al volumen del gas.

Reordenando la expresión se obtiene:

De esta forma la Ley de Charles establece que el producto de la presión y el volumen de un gas con temperatura y cantidad

...