TEORIA CINETICA Y LEY DE DIFUSION

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 TEORIA CINETICA Y LEY DE DIFUSION

Taller de química

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Teoría Cinética

En el estudio de la ciencia es necesario el uso de las moles para entender el comportamiento de ciertos fenómenos que no son posibles de observar a nivel microscópico, la descripción del estado gaseoso y de las transformaciones que experimentan los gases que se realizan mediante la teoría hecha por Rudolf Clausius, en los siglos XVIII Y XIX, científicos como Torricelli, Bernoulli y Boyle, entre otros; desarrollaron la teoría de los gases para explicar el comportamiento de los mismos.

Esta teoría relaciona las propiedades de temperatura con su movimiento molecular

Los postulados de la teoría cinética de los gases son los siguientes:

1. Los gases están compuestos por átomos o moléculas que no tienen fuerza de atracción, están en constante movimiento , con gran rapidez  en diferentes direcciones en línea recta por eso poseen energía cinética, como las moléculas también tienen choques entre sí, su movimiento lineal y su energía cinética se conserva
2. La temperatura y el movimiento están relacionados, es decir que si la temperatura es constante la velocidad de la partículas también va a ser constante
3. Sus moléculas están separadas y la distancia entre ellas es muy grande a comparación del tamaño de dichas moléculas
4. La frecuencia de las colisiones con las paredes del recipiente explica la presión que ejercen los gases
5. La presión del gas es constante si el volumen y la temperatura no cambia

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Ley de Difusión o Ley de Graham

Antes de hablar de esta ley como tal debemos saber que difusión se refiere a la velocidad media de las moléculas de gas, por la cual estas son capaces de llenar un espacio, como ya sabemos los gases toman la forma del espacio que los contiene, por lo tanto si al tener un gas  contenido en una botella cerrada  y lo dejamos salir entonces este gas ocupara el espacio que esta fuera de la botella, ya que al salir de esta debido a su velocidad chocan y son empujadas a los espacios que tengan menor concentración y de esta manera el gas se distribuirá uniformemente. La ley difusión que fue postulada en el año 1829 por el químico Thomas Graham dice que las velocidades medias con las que se mueven dos gases son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de su densidad o masa molecular, lo que quiere decir es que a menor densidad o masa molecular su velocidad va a ser mayor. Encontramos las siguientes formulas.

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Donde V es la velocidad, M es la masa molecular y d la densidad de cada uno de los gases

EJEMPLOS DE ESTEQUIMETRIA CON GASES

1. Estequiometria moles-volumen:

N2(g) + 3H2(g) -----> 2NH3(g) 
¿Cuantos litros de NH3 pueden obtenerse a 27 ºC y a una presión de 760 torr, si se consumen 20 moles de N2? 

1 mol N2 = 2 moles NH3

 Obtenidos         [pic 6]

Convertimos moles finales a litros finales: 
Usando la ecuación de estado PV = nRT y R=0.0821 litro-atm / mol-ºK, nos aseguraremos de convertir las temperaturas siempre a ºK y la presión a atm.

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