ESTADOS DE AGREGACIÓN
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2
3
ESTADO GASEOSO
ESTADO GASEOSO
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COMPORTAMIENTO DE LOS GASES No tienen forma definida ni volumen
propio Sus moléculas se mueven libremente y a
azar ocupando todo el volumen a disposición.
Pueden comprimirse y expandirse. Baja densidad. Todos los gases se comportan de manera
similar frente a los cambios de P y T.
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Sustancias gaseosas a T ambiente Monoatómicas: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatómicas: H2, N2, O2, F2, Cl2 HCl, CO, NO Triatómicas: CO2, O3, SO2
Tetraatómicas:SO3, NH3
Poliatómicas: CH4, C2H6
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7
¿Qué magnitudes necesito para definir el estado de un gas?
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Para definir el estado de un gas se requieren cuatro magnitudes:
TemperaturaPresiónVolumenMasa
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ESCALAS DE TEMPERATURA
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ESCALA CELSIUS (ºC)
Punto inferior: 0 ºC (fusión del agua)
Punto superior: 100 ºC (ebullición del agua)
100 ºC
0 ºC
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ESCALA FARENHEIT (ºF)
(ºC – 0)= (ºF – 32) 100 180
ºC = 100 (ºF – 32) 180
ºC = 5 (ºF – 32) 9
212 ºF
0 ºF
32 ºF
100 ºC
0 ºC
X
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ESCALA KELVIN O ABSOLUTA (K)
T(K) = t (ºC) + 273
100 ºC
-273 ºC
0 ºC
373 ºK
0 ºK
273 ºK
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PRESIÓN
PRESIÓN (unidades)
1atm ≡ 760mmHg≡ 760 Torr
1atm ≡1,013.105 Pa≡1013 hPa
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Experiencia de Torricelli.Presión atmosférica estándar
1,00 atm=760 mm Hg=760 torr=101,325 kPa=1,01325 bar=1013,25 mbar
Fg
Fa
Fa = Fg = mg = Vg = Ahg = hg A A A A A
Fa = Pa = h g A
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Medida presión de gasesManómetro de extremo abierto
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Medida presión de gasesManómetro de extremo abierto
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Medida presión de gasesManómetro de extremo cerrado
Pgas = h2-h1
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LEYES DE LOS GASES IDEALES
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Ley de Boyle
Ley de Boyle (1662) V = k2
P
PV = constante (k2) para n y T constantesPara 2 estados diferentes:
P1V1 = cte = P2V2
La presión de una cierta cantidad de gas ideal a T cte. Es inversamente proporcional al volumen.
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Ley de Charles
Charles (1787) V T
V = k3 T
para n y P constantes Para 2 estados:
V1/T1= cte=V2/T2
A presión constante, una cierta cantidad de gas ideal, aumenta el volumen en forma directamente proporcional a la T.
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Ley de Gay-LussacGay-Lussac (1802) P a TA volumen constante, una cierta cantidad de gas ideal, aumenta la presión en forma directamente proporcional a la T.
P = k4 T
para n y V constantes Para 2 estados:
P1/T1= cte=P2/T2
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Ley de Avogadro
V n o V = k1 · n
En condiciones normales (CNPT):
1 mol de gas = 22,4 L de gas
A una temperatura y presión dadas:
Volúmenes iguales de todos los gases medidos a las mismas condiciones de P y T tienen el mismo número de moléculas y de moles.
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Combinación de las leyes de los gases: ECUACIÓN GENERAL DEL GAS IDEAL.
Ley de Boyle V 1/P
Ley de Charles V T Ley de Avogadro V n
PV = nRT
V nTP
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Constante universal de los gases (R)
R = PVnT
= 0,082057 atm L mol-1 K-1
= 8.3145 m3 Pa mol-1 K-1
PV = nRT
= 8,3145 J mol-1 K-1
= 1,98 Cal mol-1 K-1
= 8,3145 m3 Pa mol-1 K-1
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ECUACIÓN DE ESTADO
P1 V1 = P2 V2 T1 T2
Para 2 estados diferentes se cumple:
Estado 1:
P1 V1 = nRT1
Estado 2:
P2 V2 = nRT2
P1 V1 = nR T1
P2 V2 = nR T2
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Aplicaciones de la ley de los gases ideales
Determinación de pesos moleculares y densidad de gases
PV = nRT V = m
P m = nRT
pero Reeemplazando V
P m = RT n
entonces peroM = m n
entonces M = RT P
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MEZCLA DE GASES
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Ley de Dalton de las presiones parciales
• Las leyes de los gases se aplican a las mezclas de gases.
• Presión parcial:– Cada componente de una mezcla de gases ejerce una presión
igual a la que ejercería si estuviese él sólo en el recipiente.
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Ley de Dalton (Ley de las Presiones parciales)
Ptot = PA + PB + PC + …
Pi = Xi PT
Xi = ni = ni . nT nA + nB nC +...
La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las Presiones parciales.
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GASES IDEALES
Gas Ideal
Es aquel que cumple estrictamente la ecuación general a cualquier presión y temperatura
Los gases reales solo la cumplen a presiones bajas y temperaturas altas
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