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Objetivo: Comprende, explica y pone en práctica las teorías y conceptos relacionados con
el estudio del estado gaseoso, sus leyes apropiándose del aprendizaje de los Gases Ideales
con el apoyo de las herramientas de las TIC
Actividad 1: Cuestionario de ideas previas
1. Un vapor es:
a) Cualquier gas puede llamarse también así.
b) Solamente puede aplicarse este nombre a la fase
gaseosa de cualquier sustancia que generalmente se
presenta en estado líquido.
c) Solamente se llama así la fase gaseosa del agua,
recibiendo el nombre de "vapor de agua"
d) Este nombre es aplicable a la fase gaseosa de
cualquier sustancia que en las condiciones
ambientales no se encuentre en estado de gas.
2. ¿De los siguientes fenómenos todos son cambios
físicos excepto?
a) Formación de hielo
b) Condensación del agua
c) Formación de óxido en los metales
d) Fusión del hierro
3. ¿Qué sustancia podemos encontrar en la naturaleza
en los tres estados?
a) Oxigeno
b) Hierro
c) Hidrogeno
d) Agua
4. ¿qué estado de la materia ejerce presión sobre el
recipiente que lo contiene?
a) Sólido
b) Líquido
c) Plasmático
d) Gaseoso
5. Cuando se calienta un gas varía su:
a) Volumen
b) masa
c) Peso
d) A y b son correctas
6. ¿Por qué los gases se difunden fácilmente?
a) Porque no están contenidos en un recipiente
b) Porque poseen alta fuerza de cohesión.
c) Porque no poseen fuerzas de cohesión
d) Porque no pueden ser comprimidos.
7. Si se aumenta la presión de un gas, es adecuado
decir que:
a) Aumente su densidad
b) Disminuya el volumen
c) Disminuya la densidad
d) Aumente el volumen
8. Si se deja un balón de futbol bien inflado al sol
durante varios días, sería correcto afirmar que:
a) Se ponga más blando
b) Se ponga más duro
c) No le pase nada al balón
d) No se podría responder con solo estos datos.
9. Si se introduce un globo dentro de una botella, y
procedemos a inflar el globo, lo más posible será:
a) Que el globo no se infle, porque el espacio es
pequeño
b) Que el globo se infle, sin importar el espacio
c) Que el globo se infle, sin importar el aire que hay en
la botella
d) Que el globo no se infle, ya que la botella posee aire
10. Entre las moléculas de los gases:
a) Existen fuerzas de atracción
b) No existen fuerzas de atracción o repulsión
c) No hay choques entre ellas
d) No existen espacios intermoleculares
Tiempo de ejecución: 4 semanas
Desde: 1 febrero – 26 de febrero
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Actividad 2. Estados de agregación de la materia
TALLER COLABORATIVO EN PAREJAS
TIEMPO 2 HORAS
1. El estado de agregación en el que se encuentra una sustancia, ¿es una propiedad física o química? ¿Por qué?
2. ¿De qué depende el estado de agregación de una sustancia?
3. Explica las diferencias entre las fuerzas de interacción entre las moléculas de una sustancia sólida, líquida y
gaseosa.
4. Completa la siguiente tabla con las propiedades generales de cada estado de agregación de la materia:
Estado de agregación ¿Tiene forma propia? ¿Tiene volumen
propio?
2 ejemplos de
sustancias en ese
estado
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASEOSO
5. Completa el cuadro de cambios de estado
6. ¿Qué es un cambio de estado? ¿Qué tipo de fenómeno es, físico o químico, por qué?
7. ¿Cuál es la diferencia entre la FUSIÓN y el PUNTO DE FUSIÓN de una sustancia?
8. ¿Cuál es la diferencia entre la EBULLICIÓN y el PUNTO DE EBULLICIÓN de una sustancia? Explica mediante
ejemplos.
9. ¿De qué maneras puede una sustancia líquida puede pasar del estado líquido al gaseoso? Explícalas y da ejemplos
de cada una.
A partir de la explicación dada en la clase sobre estados agregación de la materia, la observación de videos,
lectura te textos, el simulador virtual en phet colarado, u otras herramientas, desarrollar las siguientes
preguntas.
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10. Responde las siguientes preguntas sobre punto de fusión y ebullición. Para ello deberás consultar el siguiente
cuadro:
A. ¿En qué estado de agregación se encontrarán el benceno, el bromo, el amoníaco y tungsteno en un freezer donde
la temperatura es de -18° C?
B. Dentro de las lamparitas comunes hay un filamento de un metal llamado tungsteno. Cuando la lamparita está
encendida, el filamento se calienta y emite luz. Una persona afirmó que el filamento alcanzó los 4.000° C cuando la
lámpara está encendida. ¿Puede ser verdad esta afirmación? Justifica.
C. Después de un incendio fueron encontrados los restos de una joya hecha de oro y rubí. El oro estaba deformado
pero el rubí mantenía su forma original. Si el punto de fusión del rubí es de 2.054° C, ¿cuál puede haber sido la
temperatura de las llamas durante el incendio?
D. Algunos negocios de artículos para piletas venden un producto llamado “cloro líquido” y otro llamado “cloro
sólido”. ¿Es realmente cloro ese producto? Justifica tu respuesta.
Propiedades de los gases
Para definir el estado de un gas se necesitan cuatro magnitudes: masa, presión, volumen y temperatura.
• Masa. Representa la cantidad de materia del gas y suele asociarse con el número de moles (n).
• Presión. Se define como la fuerza por unidad de área, F/A. La presión P, de un gas, es el resultado
de la fuerza ejercida por las partículas del gas al chocar contra las paredes del recipiente. La
presión determina la dirección de flujo del gas. Se puede expresar en atmósferas (atm), milímetros
de mercurio (mmHg), pascales (Pa) o kilopascales (kPa).
• presión atmosférica y varía de acuerdo con la altura sobre el nivel del mar; se mide con un
instrumento llamado barómetro. Las medidas hechas a nivel del mar y a 0 °C dan un promedio de
760 mm de Hg que son equivalentes a 1 atm, a 101,3 kPa, a 1,0332 kg/cm2, a 7,6 ? 102 torr
(Torricelli) o a 1,01325 bares, dependiendo de la unidad en la que se quiera expresar. La presión de
un gas se mide con un aparato llamado manómetro En el estudio de los gases es necesario tener
claridad sobre dos conceptos: la presión ejercida por un gas y la presión ejercida sobre el gas.
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La presión ejercida por el gas es la que ejercen las moléculas del propio gas. Se le llama presión interna porque actúa
desde adentro hacia afuera a través de los choques de sus moléculas con el recipiente que las contiene. En cambio, la
presión ejercida sobre un gas corresponde a la fuerza que se ejerce sobre él, comprimiendo sus moléculas, para que
ocupen un volumen determinado. Esta se
llama presión externa.
• Volumen. Es el espacio en el cual se mueven las moléculas. Está dado por el volumen del recipiente que lo
contiene, pues por lo general se desprecia el espacio ocupado por las moléculas. El volumen (V) de un gas se
puede expresar en m3, cm3, litros o mililitros. La unidad más empleada en los cálculos que se realizan con
gases es el litro.
• Temperatura. Es una propiedad que determina la dirección del flujo del calor. Se define como el grado de
movimiento de las partículas de un sistema bien sea un sólido, un líquido o un gas. La temperatura en los
gases se expresa en la escala Kelvin, llamada también escala absoluta.
Puesto que muchos gases se encuentran a muy bajas temperaturas (negativas en la escala centígrada), es
conveniente al realizar cálculos matemáticos, transformar primero los grados centígrados en grados absolutos
Cuando se tiene 1 mol de gas, a 1 atm de presión, a una temperatura de 273 K y ocupa un volumen de 22,4 L, se dice
que se encuentra en condiciones normales (C.N.)
Modelo de gas ideal
Como vamos a estudiar el comportamiento de los gases, vamos a establecer un MODELO para cualquier
gas, que, como hemos visto en las anteriores animaciones, estará constituido por partículas moviéndose al azar y
chocando contra las paredes del recipiente. Las características de nuestro MODELO ideal de gas serán:
•Las partículas del gas son pequeñísimas comparadas con el volumen del recipiente.
•Se mueven al azar con distintas velocidades de manera que, si aumenta la temperatura,
aumenta la velocidad de las partículas del gas.
•No existen fuerzas de atracción entre ellas.
•En su movimiento, chocan entre ellas y con las paredes del recipiente cumpliéndose las
leyes de los choques elásticos.
•Cuando chocan aparecen las fuerzas o interacciones entre ellas o con las paredes del
recipiente.
•Los choques con las paredes del recipiente producen el efecto que llamamos presión
sobre las mismas.
Transformaciones y leyes de los gases ideales
Cuando un gas pasa de un estado (1) con ciertos valores para su volumen, masa,
presión y temperatura, a otro estado (2) con algún o algunos valores de esas
propiedades diferentes, decimos que este gas sufre una transformación. En las
transformaciones que puede experimentar un gas, es posible controlar alguna de las
propiedades (masa, volumen, presión, temperatura) y observar la manera en que
cambian las otras. Las relaciones que aparecen entre esas propiedades se resumen en
unas leyes experimentales que se cumplen para los que se denominan gases ideales.
Para los gases que se encuentran en la naturaleza (O2, H2, N2, aire, etc.) o gases reales,
tales leyes se cumplen aproximadamente, cuando estos gases están sometidos a
pequeñas presiones y altas temperaturas.
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Ley de Boyle (Transformación isotérmica)
La primera transformación que analizaremos es aquella que ocurre cuando
la temperatura de un gas se mantiene constante, pero se varia la presión
que sobre él se ejerce, lo cual resulta en una variación en su volumen.
A partir de la lectura, realice la siguiente experiencia.
a) Tome una jeringa plástica (sin aguja) y empuje el embolo hacia afuera
hasta que la jeringa se llene
completamente de aire.
b) Registre el volumen que hay de aire al interior de la jeringa.
___________________________________
c) Ahora, con ayuda de su dedo pulgar, cubra la punta de la jeringa fuertemente y
empuje el embolo en dirección contraria ejerciendo presión sobre el gas.
d) Observe que ocurre a medida que aplica más presión. ¿Hasta qué valor de volumen logra reducir el gas?
Tome nota de ese resultado.
__________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
A partir de la lectura y la experiencia, responda las siguientes preguntas.
a) ¿Como cambia el volumen del gas, en relación con el cambio de la presión que se ejerce sobre este?
b) ¿Qué ocurre con la temperatura del gas?
c) ¿Qué ocurre con la cantidad de gas?
En conclusión:
Se puede observar que a medida que aumenta la presión ejercida sobre el gas, su
volumen disminuye (se comprime). Es decir, entre estas dos variables se da una
relación inversamente proporcional: mientras la una aumenta, la otra disminuye.
Esto puede ser expresado asi: P₁V₁ = P₂V₂ , debido a que si medimos la presión, el
producto entre el valor de esta (P) y el del volumen del gas (V) se mantendrá
constante de un estado (1) a otro estado (2). Si la presión llega a aumentar, en
proporción el volumen disminuirá y si la presión disminuye, entonces en proporción
el volumen aumentará. Por ejemplo, si la presión se duplica, el volumen se reduce a
la mitad y viceversa.
P₁V₁ = P₂V₂, se conoce como
La Ley de Boyle que dice que:
Si la temperatura de cierta
cantidad de gas se mantiene
constante, el volumen (V) de
este cambia inversamente
con la presión (P) del gas.
Ya que la temperatura
se mantiene constante
durante este proceso, a este
se le denomina proceso
isotérmico.
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Resuelve utilizando la ecuación de Boyle
1. Un gas ocupa un volumen de 200cm3 a una presión de 700mmHg. ¿Cuál será su volumen si la presión recibida
aumenta a 900mmHg?
2. Determinar el volumen que ocupara un gas a una presión de 700mmHg, si a una presión de 500mmHg su
volumen es igual a 2000cm3
3. En un recipiente se tienen 30 litros de nitrógeno a 20 °C y a una atmósfera de presión. ¿A qué presión es
necesario someter el gas para que su volumen se reduzca a 10 litros?
Ley de Charles (Transformación isobárica)
Sabemos que si se transfiere calor a cierta masa de gas su temperatura
aumenta. Vimos que al
aumentar la temperatura del gas, las moléculas que lo componen aumentan su
energía térmica
y chocan constantemente entre si separándose, hecho que conlleva un
aumento en el volumen del gas (este se dilata).
Ese volumen puede aumentar constantemente en la medida en que aumente
la temperatura, es decir, entre estas dos variables existe una proporción
directa: mientras una aumenta la otra también lo hace, esto siempre y cuando el gas se mantenga a una presión
constante.
Actividad grupal (Análisis de casos)
Se formarán 5 grupos de a 5 estuantes, a cada grupo se le dará una situación cotidiana, a la cual deberán formular
hipótesis basadas en las variables que afectan los gases. Posteriormente se hará una mesa redonda para exponer las
hipótesis y debatirlas.
Caso 1: En los recipientes de los desodorantes y otros productos en aerosol, se encuentra una etiqueta con una
advertencia que dice “mantener a una temperatura fresca, que no supere los 50°C”. A qué se debe dicha advertencia
Caso 2: Cuando se está calentado agua o cualquier otro liquido en un recipiente tapado, puede ver que después de estar
un tiempo al fuego la tapa presenta saltos o movimientos. ¿A qué se debe este fenómeno?
V1 P1 = V2 P2
V₁/T₁ = V₂/T₂, se conoce como la Ley de Charles que dice
que:
Si la presión de cierta cantidad de gas se mantiene
constante, el volumen (V) de este guarda una relación
directamente proporcional con su temperatura (T). Ya
que la presión se mantiene constante durante este
proceso, a este se le denomina proceso isobárico.
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Caso 3: En algunas ciudades realizan exposiciones de globos aerostáticos, los cuales se mantienen en el aire gracias al
fuego. ¿Cuál es el efecto del fuego?
Caso 4: ¿Qué sucede en una olla a presión cuando se ponen al fuego?
Caso 5: Los carros que tiene airbag, al producirse un choque estos se disparan. Explica cómo pueden inflarse tan
rápidamente.
Ingresen al enlace: https://www.educaplus.org/gases/lab_charles.html
exploren el recurso, propongan hipótesis y compruébalas.
Observa el video: https://www.youtube.com/watch?v=OJ9_mgkwZAk&t=120s
Ley de Gay-Lussac (Transformación isocórica)
Cuando ponemos en la estufa una olla pitadora, existe una transferencia de
calor hacia la olla, los alimentos y el agua contenida en ella. Esa transferencia
de calor produce un aumento en la temperatura de cada uno de esos cuerpos
y sustancias.
En el caso del agua, ese aumento de
temperatura ocasiona que, al moverse
más rápido sus moléculas, estas lleven
a que el estado del agua cambie y se
transforme en vapor de agua. Ese gas
(vapor de agua), sigue aumentando su temperatura y las moléculas se mueven
cada vez más rápido, chocando con las paredes de la olla. Dichos choques ejercen
fuerza sobre las paredes aumentando igualmente la presión que el gas ejerce. 10
Como podemos ver, al tener ese gas contenido en la olla con un volumen constante, el aumento en su temperatura
(energía interna) produce un aumento en la presión de este. Esa variación es directamente proporcional. Es decir, al
aumentar la temperatura en la misma proporción aumenta la presión, solo que mientras la olla permanezca sellada, el
volumen de la masa de gas será constante.
Esto puede ser expresado así: P₁/T₁ = P₂/T₂, debido a que si medimos la Presión (P) y la Temperatura (T) al inicio (estado 1)
y al final del proceso (estado 2), podremos encontrar que habrán aumentado en la misma proporción, así que la división
entre esos dos valores será una constante. Si la temperatura aumenta, en la misma proporción lo hace la presión y si la
temperatura disminuye, entonces en proporción la presión disminuirá. Por ejemplo, si la temperatura se duplica para un
volumen constante, la presión se duplicará y viceversa.
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Ley Combinada de los Gases
Las relaciones que hasta ahora hemos estudiado entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas, pueden ser
combinadas en una sola expresión denominada Ley combinada de los gases. Esta ley es comúnmente empleada para poder
conocer cómo se comporta una de esas variables (P, V, T) mientras las otras dos cambian, para una cantidad o masa
constante de gas. Dicha ley establece que el volumen (V) ocupado por una masa o cantidad de gas, varia de manera
inversa con la Presión (P) que sobre este se ejerce (Ley de Boyle: Si (P) aumenta, (V) disminuye y viceversa) y de manera
directa con la Temperatura (T) que experimenta (Ley de Charles: Si (T) aumenta, (V) aumenta y viceversa). Del mismo modo,
si dicho Volumen (V) se mantiene constante,
la Presión (P) variara de manera directa con la Temperatura (T) (Ley de Gay-Lussac: Si (T) aumenta, (P)
aumenta y viceversa). Dicha combinación de las tres leyes puede ser expresada así:
Para una cantidad de gas constante, el volumen (V) es inversamente proporcional
a la presión (P) y directamente proporcional a la temperatura (T) que soporta.
RESUELVE:
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Ley de Dalton o de las presiones parciales
John Dalton determinó que cuando se ponen en un mismo recipiente dos o más
gases diferentes que no reaccionan entre sí: la presión ejercida por la mezcla de
gases es igual a la suma de las presiones parciales de todos ellos. En otras
palabras, cada gas ejerce una presión independiente de las otras como si fuera el
único gas dentro del recipiente.
En general, la ley de Dalton se puede expresar así:
Ptotal = P1 + P2 + P3 + …
Los subíndices (1, 2, 3) indican los distintos gases que ocupan el
mismo recipiente.
La presión ejercida por un gas es proporcional al número de moléculas
presentes del gas e independiente de la naturaleza.
Para hallar la presión parcial de cada gas en una mezcla se multiplica
la presión total por la fracción molar respectiva así:
Pparcial (1) = X (1). Ptotal X = fracción molar
La fracción molar se define como el número de moles del componente (1) dividido entre el número de moles totales:
Resuelve:
Ley de estado de los GASES IDEALES.
Los cilindros de gas empleados en la práctica del
buceo contienen una mezcla de varios gases que
remplazan el aire que se respira en la superficie.
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Hasta ahora, hemos llegado a la ley de los GASES IDEALES para una determinada cantidad de gas, es decir, para un
determinado N° de partículas. Esta ley ha resultado ser:
Nuestra constante k, tomará un valor distinto para cada nº de partículas del gas que consideremos. Si establecemos unas
condiciones de PRESIÓN y de TEMPERATURA que llamaremos CONDICIONES NORMALES, como P = 1 atm y t = 0 °C ó T=273
K, al considerar un volumen de gas de V= 22,4 L llamaremos a esta cantidad de gas 1 mol del mismo. Si considerásemos
44,8 L serían 2 moles del mismo, si considerásemos 67,2 L del mismo serían 3 moles del mismo...
El N° de moles de un gas, lo llamaremos n, así la constante de la ecuación de los gases k, será igual a k = n.R, siendo R la
constante de los gases ideales. Para determinarla, si 1 mol de gas en condiciones normales ocupa un volumen de 22,4
litros, la constante R valdrá substituyendo valores para las CONDICIONES NORMALES ( P = 1 atm , V = 22,4 L, T= 273 K y
n=1mol) el valor de R será:
= 1𝑎𝑡𝑚. 𝑅
273𝐾
22,4𝐿
de donde R = 0.082 atm.L/K.mol. Conocido el valor de R llamada CONSTANTE DE LOS GASES IDEALES, la ecuación de estos
gases para cualquier cantidad de gas será:
Actividad
Utiliza tu cuaderno y trata de resolver los siguientes ejercicios:
1. ¿Qué volumen ocuparán 0,23 moles de hidrógeno a 1,2 atm de presión y 20ºC de temperatura? Recuerda que la
constante de los gases ideales es R = 0,082 atm.L/K.mol.
2. Tenemos 50 litros de helio a 30ºC y 0.8 atm de presión. ¿Qué cantidad de moles de helio tenemos?
3. Si tenemos 22,4 litros de nitrógeno a 0ºC y 1 atm de presión ¿cuántas moles tenemos del mismo? ¿Y si tenemos
11,2 litros en las mismas condiciones?
4. Un globo se llena de 2.3 moles de helio a 1 atm de presión y 10ºC de temperatura ¿cuál es el volumen del globo?
Ley de Avogadro y Graham
Relazaremos laboratorios virtuales sobre la ley de Avogadro y Ley de Graham. Además, tendrán videos explicativos sobre
ambas leyes, como ya poseen unos conocimientos previos acerca del comportamiento de los gases, estos recursos les
permitirá afianzar mucho más conocimiento los cuales les permitirá resolver la actividad que planteada.
Actividad en casa
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A partir del laboratorio virtual contestar las siguientes preguntas
1. El CO2 y el C2 H6 tienen diferentes velocidades de difusión. Explica
2. El gas natural es inodoro, por lo tanto, se le agrega sulfuro orgánico con olor. Explica para que se hace este
procedimiento.
3. Explica el intercambio de O2 con el CO2 en el ser humano por medio de la Ley de Graham.
4. Realiza una pequeña experiencia en casa con la ayuda de tus padres. Pídeles que se hagan ambos lados de ti a la
misma distancia, y al mismo tiempo cada uno difunda un perfume, debes estar atenta cual perfume llega primero.
Explica a qué se debe.
5. Explica por qué se dice que la difusión de sustancias está relacionada con la energía cinética de las moléculas
Laboratorio
Ley de
Graham
Laboratorio
ley de
Avogadro
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ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11
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Fecha: D/M/A
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Actividad
Responde las siguientes preguntas según el laboratorio virtual realizado.
1. ¿cómo se afecta el volumen de un gas si se disminuye la cantidad de sustancia?
2. Si se introducen pesos iguales de oxígeno y nitrógeno en recipientes separados de igual volumen y a la misma
temperatura. Se puede decir que ¿Ambos recipientes contienen el mismo número de moléculas? ¿en alguno de
los dos recipientes hay mayor presión que en el otro? Argumenta tu respuesta
3. Sabemos que 4.50 L de un gas contienen 0.975 mol. Si aumentamos la cantidad de gas hasta 1.60 mol, ¿cuál será
el nuevo volumen del gas? (a temperatura y presión constantes).
AUTOEVALUACIÓN
AUTOEVALUACIÓN
(MARCA CON X)
SI NO
¿Escucho y respeto?
¿Soy atento (a) a las explicaciones?
¿Trabajo de forma colaborativa en
grupo?
¿Hago uso adecuado de los recursos
para fortalecer mi aprendizaje?
¿Obtuve un aprendizaje significativo
con esta actividad?
Actividad final
Lecturas aplicación de los gases en la vida
Los estudiantes encontraran un enlace que
las dirige a unas lecturas sobre la
aplicación de los gases en la medicina, la
industria y la ciencia. A partir de la lectura
Los estudiantes deberán participar en un
foro de discusión en la plataforma
Classroom, donde se plantearán 3
preguntan que serán la base del debate o
discusión, además, deberán realizar un
escrito (mínimo una página, máximo dos) donde hagan una reflexión sobre la importancia de los gases en la vida cotidiana
desde su punto de vista personal.
http://147.96.70.122/Web/TFG/TFG/Memoria/TOMAS%20PEREZ%20ROBLES.pdf
https://www.indura.cl/Web/CL/Menu/3107
https://www.um.es/acc/las-propiedades-de-los-gases-y-la-vida-cotidiana/
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PREICFES
RESPONDA LAS PREGUNTAS 11 Y 12 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Un recipiente como el que se ilustra en el dibujo, contiene 0,2 moles de hidrógeno
En la gráfica se describe la variación del volumen del gas cuando aumenta la temperatura
1. Si se ubica otra masa de un kilogramo sobre el émbolo del recipiente es muy probable que:
a) la temperatura disminuya a la mitad
b) se duplique el volumen del gas
c) se duplique la temperatura
d) el volumen del gas disminuya a la mitad
2. Si por la válvula del recipiente se adicionan 0,8 moles de H2 es muy probable que
a) disminuya la presión
b) disminuya la temperatura
c) aumente el volumen
d) aumente la temperatura
3. En la siguiente gráfica se ilustra el cambio en la presión en función de la temperatura.
De acuerdo con el diagrama anterior, si la sustancia L se encuentra en el punto 1 a
temperatura T1 y presión P1, y se somete a un proceso a volumen constante que la
ubica en el punto 2 a temperatura T2 y presión P2, es correcto afirmar que en el
proceso
a) la temperatura se mantuvo constante
b) aumentó la temperatura
c) la presión se mantuvo constante
d) disminuyó la presión
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4. A 20°C, un recipiente contiene un gas seco X. E n el siguiente dibujo se muestra el volumen del gas a diferentes
presiones
La gráfica que mejor describe la variación del volumen cuando cambia la presión es
5. La tabla muestra las temperaturas de ebullición de cuatro sustancias líquidas a 1 atmósfera de presión.
De acuerdo con la información de la tabla, es correcto afirmar que a 25ºC el líquido con mayor presión de vapor es:
a) agua.
b) éter etílico.
c) metanol.
d) benceno

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  • 1. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 Objetivo: Comprende, explica y pone en práctica las teorías y conceptos relacionados con el estudio del estado gaseoso, sus leyes apropiándose del aprendizaje de los Gases Ideales con el apoyo de las herramientas de las TIC Actividad 1: Cuestionario de ideas previas 1. Un vapor es: a) Cualquier gas puede llamarse también así. b) Solamente puede aplicarse este nombre a la fase gaseosa de cualquier sustancia que generalmente se presenta en estado líquido. c) Solamente se llama así la fase gaseosa del agua, recibiendo el nombre de "vapor de agua" d) Este nombre es aplicable a la fase gaseosa de cualquier sustancia que en las condiciones ambientales no se encuentre en estado de gas. 2. ¿De los siguientes fenómenos todos son cambios físicos excepto? a) Formación de hielo b) Condensación del agua c) Formación de óxido en los metales d) Fusión del hierro 3. ¿Qué sustancia podemos encontrar en la naturaleza en los tres estados? a) Oxigeno b) Hierro c) Hidrogeno d) Agua 4. ¿qué estado de la materia ejerce presión sobre el recipiente que lo contiene? a) Sólido b) Líquido c) Plasmático d) Gaseoso 5. Cuando se calienta un gas varía su: a) Volumen b) masa c) Peso d) A y b son correctas 6. ¿Por qué los gases se difunden fácilmente? a) Porque no están contenidos en un recipiente b) Porque poseen alta fuerza de cohesión. c) Porque no poseen fuerzas de cohesión d) Porque no pueden ser comprimidos. 7. Si se aumenta la presión de un gas, es adecuado decir que: a) Aumente su densidad b) Disminuya el volumen c) Disminuya la densidad d) Aumente el volumen 8. Si se deja un balón de futbol bien inflado al sol durante varios días, sería correcto afirmar que: a) Se ponga más blando b) Se ponga más duro c) No le pase nada al balón d) No se podría responder con solo estos datos. 9. Si se introduce un globo dentro de una botella, y procedemos a inflar el globo, lo más posible será: a) Que el globo no se infle, porque el espacio es pequeño b) Que el globo se infle, sin importar el espacio c) Que el globo se infle, sin importar el aire que hay en la botella d) Que el globo no se infle, ya que la botella posee aire 10. Entre las moléculas de los gases: a) Existen fuerzas de atracción b) No existen fuerzas de atracción o repulsión c) No hay choques entre ellas d) No existen espacios intermoleculares Tiempo de ejecución: 4 semanas Desde: 1 febrero – 26 de febrero
  • 2. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 Actividad 2. Estados de agregación de la materia TALLER COLABORATIVO EN PAREJAS TIEMPO 2 HORAS 1. El estado de agregación en el que se encuentra una sustancia, ¿es una propiedad física o química? ¿Por qué? 2. ¿De qué depende el estado de agregación de una sustancia? 3. Explica las diferencias entre las fuerzas de interacción entre las moléculas de una sustancia sólida, líquida y gaseosa. 4. Completa la siguiente tabla con las propiedades generales de cada estado de agregación de la materia: Estado de agregación ¿Tiene forma propia? ¿Tiene volumen propio? 2 ejemplos de sustancias en ese estado SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO 5. Completa el cuadro de cambios de estado 6. ¿Qué es un cambio de estado? ¿Qué tipo de fenómeno es, físico o químico, por qué? 7. ¿Cuál es la diferencia entre la FUSIÓN y el PUNTO DE FUSIÓN de una sustancia? 8. ¿Cuál es la diferencia entre la EBULLICIÓN y el PUNTO DE EBULLICIÓN de una sustancia? Explica mediante ejemplos. 9. ¿De qué maneras puede una sustancia líquida puede pasar del estado líquido al gaseoso? Explícalas y da ejemplos de cada una. A partir de la explicación dada en la clase sobre estados agregación de la materia, la observación de videos, lectura te textos, el simulador virtual en phet colarado, u otras herramientas, desarrollar las siguientes preguntas.
  • 3. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 10. Responde las siguientes preguntas sobre punto de fusión y ebullición. Para ello deberás consultar el siguiente cuadro: A. ¿En qué estado de agregación se encontrarán el benceno, el bromo, el amoníaco y tungsteno en un freezer donde la temperatura es de -18° C? B. Dentro de las lamparitas comunes hay un filamento de un metal llamado tungsteno. Cuando la lamparita está encendida, el filamento se calienta y emite luz. Una persona afirmó que el filamento alcanzó los 4.000° C cuando la lámpara está encendida. ¿Puede ser verdad esta afirmación? Justifica. C. Después de un incendio fueron encontrados los restos de una joya hecha de oro y rubí. El oro estaba deformado pero el rubí mantenía su forma original. Si el punto de fusión del rubí es de 2.054° C, ¿cuál puede haber sido la temperatura de las llamas durante el incendio? D. Algunos negocios de artículos para piletas venden un producto llamado “cloro líquido” y otro llamado “cloro sólido”. ¿Es realmente cloro ese producto? Justifica tu respuesta. Propiedades de los gases Para definir el estado de un gas se necesitan cuatro magnitudes: masa, presión, volumen y temperatura. • Masa. Representa la cantidad de materia del gas y suele asociarse con el número de moles (n). • Presión. Se define como la fuerza por unidad de área, F/A. La presión P, de un gas, es el resultado de la fuerza ejercida por las partículas del gas al chocar contra las paredes del recipiente. La presión determina la dirección de flujo del gas. Se puede expresar en atmósferas (atm), milímetros de mercurio (mmHg), pascales (Pa) o kilopascales (kPa). • presión atmosférica y varía de acuerdo con la altura sobre el nivel del mar; se mide con un instrumento llamado barómetro. Las medidas hechas a nivel del mar y a 0 °C dan un promedio de 760 mm de Hg que son equivalentes a 1 atm, a 101,3 kPa, a 1,0332 kg/cm2, a 7,6 ? 102 torr (Torricelli) o a 1,01325 bares, dependiendo de la unidad en la que se quiera expresar. La presión de un gas se mide con un aparato llamado manómetro En el estudio de los gases es necesario tener claridad sobre dos conceptos: la presión ejercida por un gas y la presión ejercida sobre el gas.
  • 4. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 La presión ejercida por el gas es la que ejercen las moléculas del propio gas. Se le llama presión interna porque actúa desde adentro hacia afuera a través de los choques de sus moléculas con el recipiente que las contiene. En cambio, la presión ejercida sobre un gas corresponde a la fuerza que se ejerce sobre él, comprimiendo sus moléculas, para que ocupen un volumen determinado. Esta se llama presión externa. • Volumen. Es el espacio en el cual se mueven las moléculas. Está dado por el volumen del recipiente que lo contiene, pues por lo general se desprecia el espacio ocupado por las moléculas. El volumen (V) de un gas se puede expresar en m3, cm3, litros o mililitros. La unidad más empleada en los cálculos que se realizan con gases es el litro. • Temperatura. Es una propiedad que determina la dirección del flujo del calor. Se define como el grado de movimiento de las partículas de un sistema bien sea un sólido, un líquido o un gas. La temperatura en los gases se expresa en la escala Kelvin, llamada también escala absoluta. Puesto que muchos gases se encuentran a muy bajas temperaturas (negativas en la escala centígrada), es conveniente al realizar cálculos matemáticos, transformar primero los grados centígrados en grados absolutos Cuando se tiene 1 mol de gas, a 1 atm de presión, a una temperatura de 273 K y ocupa un volumen de 22,4 L, se dice que se encuentra en condiciones normales (C.N.) Modelo de gas ideal Como vamos a estudiar el comportamiento de los gases, vamos a establecer un MODELO para cualquier gas, que, como hemos visto en las anteriores animaciones, estará constituido por partículas moviéndose al azar y chocando contra las paredes del recipiente. Las características de nuestro MODELO ideal de gas serán: •Las partículas del gas son pequeñísimas comparadas con el volumen del recipiente. •Se mueven al azar con distintas velocidades de manera que, si aumenta la temperatura, aumenta la velocidad de las partículas del gas. •No existen fuerzas de atracción entre ellas. •En su movimiento, chocan entre ellas y con las paredes del recipiente cumpliéndose las leyes de los choques elásticos. •Cuando chocan aparecen las fuerzas o interacciones entre ellas o con las paredes del recipiente. •Los choques con las paredes del recipiente producen el efecto que llamamos presión sobre las mismas. Transformaciones y leyes de los gases ideales Cuando un gas pasa de un estado (1) con ciertos valores para su volumen, masa, presión y temperatura, a otro estado (2) con algún o algunos valores de esas propiedades diferentes, decimos que este gas sufre una transformación. En las transformaciones que puede experimentar un gas, es posible controlar alguna de las propiedades (masa, volumen, presión, temperatura) y observar la manera en que cambian las otras. Las relaciones que aparecen entre esas propiedades se resumen en unas leyes experimentales que se cumplen para los que se denominan gases ideales. Para los gases que se encuentran en la naturaleza (O2, H2, N2, aire, etc.) o gases reales, tales leyes se cumplen aproximadamente, cuando estos gases están sometidos a pequeñas presiones y altas temperaturas.
  • 5. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 Ley de Boyle (Transformación isotérmica) La primera transformación que analizaremos es aquella que ocurre cuando la temperatura de un gas se mantiene constante, pero se varia la presión que sobre él se ejerce, lo cual resulta en una variación en su volumen. A partir de la lectura, realice la siguiente experiencia. a) Tome una jeringa plástica (sin aguja) y empuje el embolo hacia afuera hasta que la jeringa se llene completamente de aire. b) Registre el volumen que hay de aire al interior de la jeringa. ___________________________________ c) Ahora, con ayuda de su dedo pulgar, cubra la punta de la jeringa fuertemente y empuje el embolo en dirección contraria ejerciendo presión sobre el gas. d) Observe que ocurre a medida que aplica más presión. ¿Hasta qué valor de volumen logra reducir el gas? Tome nota de ese resultado. __________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ A partir de la lectura y la experiencia, responda las siguientes preguntas. a) ¿Como cambia el volumen del gas, en relación con el cambio de la presión que se ejerce sobre este? b) ¿Qué ocurre con la temperatura del gas? c) ¿Qué ocurre con la cantidad de gas? En conclusión: Se puede observar que a medida que aumenta la presión ejercida sobre el gas, su volumen disminuye (se comprime). Es decir, entre estas dos variables se da una relación inversamente proporcional: mientras la una aumenta, la otra disminuye. Esto puede ser expresado asi: P₁V₁ = P₂V₂ , debido a que si medimos la presión, el producto entre el valor de esta (P) y el del volumen del gas (V) se mantendrá constante de un estado (1) a otro estado (2). Si la presión llega a aumentar, en proporción el volumen disminuirá y si la presión disminuye, entonces en proporción el volumen aumentará. Por ejemplo, si la presión se duplica, el volumen se reduce a la mitad y viceversa. P₁V₁ = P₂V₂, se conoce como La Ley de Boyle que dice que: Si la temperatura de cierta cantidad de gas se mantiene constante, el volumen (V) de este cambia inversamente con la presión (P) del gas. Ya que la temperatura se mantiene constante durante este proceso, a este se le denomina proceso isotérmico.
  • 6. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 Resuelve utilizando la ecuación de Boyle 1. Un gas ocupa un volumen de 200cm3 a una presión de 700mmHg. ¿Cuál será su volumen si la presión recibida aumenta a 900mmHg? 2. Determinar el volumen que ocupara un gas a una presión de 700mmHg, si a una presión de 500mmHg su volumen es igual a 2000cm3 3. En un recipiente se tienen 30 litros de nitrógeno a 20 °C y a una atmósfera de presión. ¿A qué presión es necesario someter el gas para que su volumen se reduzca a 10 litros? Ley de Charles (Transformación isobárica) Sabemos que si se transfiere calor a cierta masa de gas su temperatura aumenta. Vimos que al aumentar la temperatura del gas, las moléculas que lo componen aumentan su energía térmica y chocan constantemente entre si separándose, hecho que conlleva un aumento en el volumen del gas (este se dilata). Ese volumen puede aumentar constantemente en la medida en que aumente la temperatura, es decir, entre estas dos variables existe una proporción directa: mientras una aumenta la otra también lo hace, esto siempre y cuando el gas se mantenga a una presión constante. Actividad grupal (Análisis de casos) Se formarán 5 grupos de a 5 estuantes, a cada grupo se le dará una situación cotidiana, a la cual deberán formular hipótesis basadas en las variables que afectan los gases. Posteriormente se hará una mesa redonda para exponer las hipótesis y debatirlas. Caso 1: En los recipientes de los desodorantes y otros productos en aerosol, se encuentra una etiqueta con una advertencia que dice “mantener a una temperatura fresca, que no supere los 50°C”. A qué se debe dicha advertencia Caso 2: Cuando se está calentado agua o cualquier otro liquido en un recipiente tapado, puede ver que después de estar un tiempo al fuego la tapa presenta saltos o movimientos. ¿A qué se debe este fenómeno? V1 P1 = V2 P2 V₁/T₁ = V₂/T₂, se conoce como la Ley de Charles que dice que: Si la presión de cierta cantidad de gas se mantiene constante, el volumen (V) de este guarda una relación directamente proporcional con su temperatura (T). Ya que la presión se mantiene constante durante este proceso, a este se le denomina proceso isobárico.
  • 7. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 Caso 3: En algunas ciudades realizan exposiciones de globos aerostáticos, los cuales se mantienen en el aire gracias al fuego. ¿Cuál es el efecto del fuego? Caso 4: ¿Qué sucede en una olla a presión cuando se ponen al fuego? Caso 5: Los carros que tiene airbag, al producirse un choque estos se disparan. Explica cómo pueden inflarse tan rápidamente. Ingresen al enlace: https://www.educaplus.org/gases/lab_charles.html exploren el recurso, propongan hipótesis y compruébalas. Observa el video: https://www.youtube.com/watch?v=OJ9_mgkwZAk&t=120s Ley de Gay-Lussac (Transformación isocórica) Cuando ponemos en la estufa una olla pitadora, existe una transferencia de calor hacia la olla, los alimentos y el agua contenida en ella. Esa transferencia de calor produce un aumento en la temperatura de cada uno de esos cuerpos y sustancias. En el caso del agua, ese aumento de temperatura ocasiona que, al moverse más rápido sus moléculas, estas lleven a que el estado del agua cambie y se transforme en vapor de agua. Ese gas (vapor de agua), sigue aumentando su temperatura y las moléculas se mueven cada vez más rápido, chocando con las paredes de la olla. Dichos choques ejercen fuerza sobre las paredes aumentando igualmente la presión que el gas ejerce. 10 Como podemos ver, al tener ese gas contenido en la olla con un volumen constante, el aumento en su temperatura (energía interna) produce un aumento en la presión de este. Esa variación es directamente proporcional. Es decir, al aumentar la temperatura en la misma proporción aumenta la presión, solo que mientras la olla permanezca sellada, el volumen de la masa de gas será constante. Esto puede ser expresado así: P₁/T₁ = P₂/T₂, debido a que si medimos la Presión (P) y la Temperatura (T) al inicio (estado 1) y al final del proceso (estado 2), podremos encontrar que habrán aumentado en la misma proporción, así que la división entre esos dos valores será una constante. Si la temperatura aumenta, en la misma proporción lo hace la presión y si la temperatura disminuye, entonces en proporción la presión disminuirá. Por ejemplo, si la temperatura se duplica para un volumen constante, la presión se duplicará y viceversa.
  • 8. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 Ley Combinada de los Gases Las relaciones que hasta ahora hemos estudiado entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas, pueden ser combinadas en una sola expresión denominada Ley combinada de los gases. Esta ley es comúnmente empleada para poder conocer cómo se comporta una de esas variables (P, V, T) mientras las otras dos cambian, para una cantidad o masa constante de gas. Dicha ley establece que el volumen (V) ocupado por una masa o cantidad de gas, varia de manera inversa con la Presión (P) que sobre este se ejerce (Ley de Boyle: Si (P) aumenta, (V) disminuye y viceversa) y de manera directa con la Temperatura (T) que experimenta (Ley de Charles: Si (T) aumenta, (V) aumenta y viceversa). Del mismo modo, si dicho Volumen (V) se mantiene constante, la Presión (P) variara de manera directa con la Temperatura (T) (Ley de Gay-Lussac: Si (T) aumenta, (P) aumenta y viceversa). Dicha combinación de las tres leyes puede ser expresada así: Para una cantidad de gas constante, el volumen (V) es inversamente proporcional a la presión (P) y directamente proporcional a la temperatura (T) que soporta. RESUELVE:
  • 9. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 Ley de Dalton o de las presiones parciales John Dalton determinó que cuando se ponen en un mismo recipiente dos o más gases diferentes que no reaccionan entre sí: la presión ejercida por la mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de todos ellos. En otras palabras, cada gas ejerce una presión independiente de las otras como si fuera el único gas dentro del recipiente. En general, la ley de Dalton se puede expresar así: Ptotal = P1 + P2 + P3 + … Los subíndices (1, 2, 3) indican los distintos gases que ocupan el mismo recipiente. La presión ejercida por un gas es proporcional al número de moléculas presentes del gas e independiente de la naturaleza. Para hallar la presión parcial de cada gas en una mezcla se multiplica la presión total por la fracción molar respectiva así: Pparcial (1) = X (1). Ptotal X = fracción molar La fracción molar se define como el número de moles del componente (1) dividido entre el número de moles totales: Resuelve: Ley de estado de los GASES IDEALES. Los cilindros de gas empleados en la práctica del buceo contienen una mezcla de varios gases que remplazan el aire que se respira en la superficie.
  • 10. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 Hasta ahora, hemos llegado a la ley de los GASES IDEALES para una determinada cantidad de gas, es decir, para un determinado N° de partículas. Esta ley ha resultado ser: Nuestra constante k, tomará un valor distinto para cada nº de partículas del gas que consideremos. Si establecemos unas condiciones de PRESIÓN y de TEMPERATURA que llamaremos CONDICIONES NORMALES, como P = 1 atm y t = 0 °C ó T=273 K, al considerar un volumen de gas de V= 22,4 L llamaremos a esta cantidad de gas 1 mol del mismo. Si considerásemos 44,8 L serían 2 moles del mismo, si considerásemos 67,2 L del mismo serían 3 moles del mismo... El N° de moles de un gas, lo llamaremos n, así la constante de la ecuación de los gases k, será igual a k = n.R, siendo R la constante de los gases ideales. Para determinarla, si 1 mol de gas en condiciones normales ocupa un volumen de 22,4 litros, la constante R valdrá substituyendo valores para las CONDICIONES NORMALES ( P = 1 atm , V = 22,4 L, T= 273 K y n=1mol) el valor de R será: = 1𝑎𝑡𝑚. 𝑅 273𝐾 22,4𝐿 de donde R = 0.082 atm.L/K.mol. Conocido el valor de R llamada CONSTANTE DE LOS GASES IDEALES, la ecuación de estos gases para cualquier cantidad de gas será: Actividad Utiliza tu cuaderno y trata de resolver los siguientes ejercicios: 1. ¿Qué volumen ocuparán 0,23 moles de hidrógeno a 1,2 atm de presión y 20ºC de temperatura? Recuerda que la constante de los gases ideales es R = 0,082 atm.L/K.mol. 2. Tenemos 50 litros de helio a 30ºC y 0.8 atm de presión. ¿Qué cantidad de moles de helio tenemos? 3. Si tenemos 22,4 litros de nitrógeno a 0ºC y 1 atm de presión ¿cuántas moles tenemos del mismo? ¿Y si tenemos 11,2 litros en las mismas condiciones? 4. Un globo se llena de 2.3 moles de helio a 1 atm de presión y 10ºC de temperatura ¿cuál es el volumen del globo? Ley de Avogadro y Graham Relazaremos laboratorios virtuales sobre la ley de Avogadro y Ley de Graham. Además, tendrán videos explicativos sobre ambas leyes, como ya poseen unos conocimientos previos acerca del comportamiento de los gases, estos recursos les permitirá afianzar mucho más conocimiento los cuales les permitirá resolver la actividad que planteada. Actividad en casa
  • 11. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 A partir del laboratorio virtual contestar las siguientes preguntas 1. El CO2 y el C2 H6 tienen diferentes velocidades de difusión. Explica 2. El gas natural es inodoro, por lo tanto, se le agrega sulfuro orgánico con olor. Explica para que se hace este procedimiento. 3. Explica el intercambio de O2 con el CO2 en el ser humano por medio de la Ley de Graham. 4. Realiza una pequeña experiencia en casa con la ayuda de tus padres. Pídeles que se hagan ambos lados de ti a la misma distancia, y al mismo tiempo cada uno difunda un perfume, debes estar atenta cual perfume llega primero. Explica a qué se debe. 5. Explica por qué se dice que la difusión de sustancias está relacionada con la energía cinética de las moléculas Laboratorio Ley de Graham Laboratorio ley de Avogadro Click aquí Click aquí
  • 12. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 Actividad Responde las siguientes preguntas según el laboratorio virtual realizado. 1. ¿cómo se afecta el volumen de un gas si se disminuye la cantidad de sustancia? 2. Si se introducen pesos iguales de oxígeno y nitrógeno en recipientes separados de igual volumen y a la misma temperatura. Se puede decir que ¿Ambos recipientes contienen el mismo número de moléculas? ¿en alguno de los dos recipientes hay mayor presión que en el otro? Argumenta tu respuesta 3. Sabemos que 4.50 L de un gas contienen 0.975 mol. Si aumentamos la cantidad de gas hasta 1.60 mol, ¿cuál será el nuevo volumen del gas? (a temperatura y presión constantes). AUTOEVALUACIÓN AUTOEVALUACIÓN (MARCA CON X) SI NO ¿Escucho y respeto? ¿Soy atento (a) a las explicaciones? ¿Trabajo de forma colaborativa en grupo? ¿Hago uso adecuado de los recursos para fortalecer mi aprendizaje? ¿Obtuve un aprendizaje significativo con esta actividad? Actividad final Lecturas aplicación de los gases en la vida Los estudiantes encontraran un enlace que las dirige a unas lecturas sobre la aplicación de los gases en la medicina, la industria y la ciencia. A partir de la lectura Los estudiantes deberán participar en un foro de discusión en la plataforma Classroom, donde se plantearán 3 preguntan que serán la base del debate o discusión, además, deberán realizar un escrito (mínimo una página, máximo dos) donde hagan una reflexión sobre la importancia de los gases en la vida cotidiana desde su punto de vista personal. http://147.96.70.122/Web/TFG/TFG/Memoria/TOMAS%20PEREZ%20ROBLES.pdf https://www.indura.cl/Web/CL/Menu/3107 https://www.um.es/acc/las-propiedades-de-los-gases-y-la-vida-cotidiana/
  • 13. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 PREICFES RESPONDA LAS PREGUNTAS 11 Y 12 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Un recipiente como el que se ilustra en el dibujo, contiene 0,2 moles de hidrógeno En la gráfica se describe la variación del volumen del gas cuando aumenta la temperatura 1. Si se ubica otra masa de un kilogramo sobre el émbolo del recipiente es muy probable que: a) la temperatura disminuya a la mitad b) se duplique el volumen del gas c) se duplique la temperatura d) el volumen del gas disminuya a la mitad 2. Si por la válvula del recipiente se adicionan 0,8 moles de H2 es muy probable que a) disminuya la presión b) disminuya la temperatura c) aumente el volumen d) aumente la temperatura 3. En la siguiente gráfica se ilustra el cambio en la presión en función de la temperatura. De acuerdo con el diagrama anterior, si la sustancia L se encuentra en el punto 1 a temperatura T1 y presión P1, y se somete a un proceso a volumen constante que la ubica en el punto 2 a temperatura T2 y presión P2, es correcto afirmar que en el proceso a) la temperatura se mantuvo constante b) aumentó la temperatura c) la presión se mantuvo constante d) disminuyó la presión
  • 14. SEDE A: Calle 55 Diagonal 14 No. 106 Avenida de los estudiantes. Ciudadela Real de Minas. – Tel.6419905 SEDE B: Calle 28 No. 13-61 Girardot. – Tel.6333611 SEDE C: Carrera 7 No. 29-58 Girardot. – Tel.6300387 SEDE D: Calle 24 No. 6-42 Girardot. – Tel.6423903 www.politecnico.edu.co INSTITUCIÓN EDUCATIVA POLITECNICO ASIGNATURA: QUÍMICA Doc: Eucaris Saenz Grado:11 Estudiante: ________________________________________________ Fecha: D/M/A ____/_____/_2022___ SC-CER512263 GP-CER512264 4. A 20°C, un recipiente contiene un gas seco X. E n el siguiente dibujo se muestra el volumen del gas a diferentes presiones La gráfica que mejor describe la variación del volumen cuando cambia la presión es 5. La tabla muestra las temperaturas de ebullición de cuatro sustancias líquidas a 1 atmósfera de presión. De acuerdo con la información de la tabla, es correcto afirmar que a 25ºC el líquido con mayor presión de vapor es: a) agua. b) éter etílico. c) metanol. d) benceno