25. Gas REAL?
En 1873, Johanes van der Waals modificó la ecuación de
estado para un gas ideal teniendo en cuenta dos factores:
Fuerzas de atracción intermolecular: la teoría cinética
supone que no existen fuerzas atractivas entre moléculas
de un gas. Sin embargo, tales fuerzas deben existir puesto
que todos los gases pueden licuarse.
Volumen molecular: la teoría cinética supone que las
moléculas de un gas son puntos en el espacio, con un
volumen real no significativo. Por lo tanto en el cero
absoluto, el volumen de un gas ideal es cero, lo cual no se
cumple para gases reales, cuyas moléculas sí tienen
volumen. La desviación es más pronunciada a mayores
presiones, pues, las moléculas están más juntas y su
volumen es una fracción mayor del volumen total.
26.
27.
28. Los valores numéricos de las constantes a y b
para cada gas se determinan
experimentalmente. El término 𝐧𝐧𝟐𝟐𝐚𝐚/𝐕𝐕𝟐𝟐 se
agrega a P de manera que (P + 𝒏𝒏𝟐𝟐𝒂𝒂/𝑽𝑽𝟐𝟐)
representa la presión de un gas ideal, en el cual
no hay fuerzas moleculares.
La constante b multiplicada por n, se sustrae
del volumen total del gas para compensar por
la cantidad de volumen que no es comprensible
debido al volumen intrínseco de las moléculas
del gas.
29.
30. La difusión es el proceso por el cual una sustancia en forma gradual y uniforme, se dispersa a
través de un espacio dado, debido al movimiento de sus moléculas.
La difusión de los gases es rápida. La velocidad con las que un gas se difunde no es igual en
todos los casos; cuanto más ligeras sean sus moléculas, más veloces serán en su movimiento
y, por consiguiente, el gas se difundirá más rápidamente.
En 1829, Graham descubrió que os rangos de velocidad
a los que los gases diferentes se difunden, bajo
condiciones idénticas de Ty P, son inversamente
proporcionales a las raíces cuadradas de sus densidades
o también que el cociente de sus velocidad de difusión es
inversamente proporcional a la raíz cuadrada del
cociente de sus masas moleculares.
31. Calcular las velocidades de difusión relativas del amoníaco (NH3) y del ácido
clorhídrico (HCl)cuando pasan a través de un pequeño orificio.
Datos:
Masa molar NH3 = 17 g/mol
Masa molar HCl = 36,5 g/mol
𝑉𝑉𝑁𝑁𝐻𝐻3
𝑉𝑉𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻
=
36,5
17
𝑉𝑉𝑁𝑁𝐻𝐻3
𝑉𝑉𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻
= 1,46
La velocidad del NH3 será
0,46 veces mayor que la
velocidad de difusión del HCl.
32.
33. Calcula el número de moles de un gas que se encuentran en un
recipiente cerrado de 2000 mL; sometido a una presión de 2,3 atm y a
25°C.
34. Un gas está en un recipiente de 2L a 20°C y 560 mmHg. ¿A qué
temperatura en °C llegará el gas si aumenta la presión interna hasta 1
atm?
35. Una masa gaseosa ocupa un volumen de 2,5 L a 12°C y 2 atm de
presión. ¿Cuál es el volumen del gas si la temperatura aumenta a 38°C
y la presión se incrementa hasta 2,5 atm?
36. En un recipiente se tienen 30 L de N2 a 20°C y a una atmósfera de
presión. ¿A qué presión es necesario someter el gas para que su
volumen se reduzca a 10L?
37. Si el peso molecular del SO2 es 64 g/mol, ¿cuál será la densidad del SO2
a 40°C y 760 mmHg?
38. El volumen de un globo con helio es 2,5 L y se encuentra a una
temperatura de 25°C.
a. ¿Qué ocurriría si introducimos el globo dentro del refrigerador, a
una temperatura de 0°C?
b. ¿Cuál es el valor del nuevo volumen?
