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1. GASES
LAURAVALENTINAVELA LOAIZA
DIANA FERNANDA JARAMILLO
QUIMICA
10-1
INTITUCION EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACION
IBAGUE-TOLIMA
2019

2. INTRODUCCION
El ambiente en el que nos desarrollamos está lleno de aire. Este aire es una mezcla de gases,
dos de los cuales son esenciales para que se dé la vida y a la vez son los más abundantes. El
contenido de esta mezcla vital es aproximadamente 78% de Nitrógeno (N2), 21% de Oxigeno
(O2) y 1% de otros gases como por ejemplo el Dióxido de carbono (CO2). Comprender el
comportamiento de los gases nos ayuda a saber cómo y por qué suceden ciertos fenómenos
en la naturaleza y aun en nosotros mismos.
Todo en el Universo está formado por materia. La materia se puede encontrar en 3 estados
de agregación o estados físicos: sólido, líquido y gaseoso.
Para entender los diferentes estados en los que la materia existe, es necesario entender algo
llamado Teoría Molecular cinética de la Materia. La Teoría Molecular cinética tiene muchas
partes, pero aquí introduciremos sólo algunas. Uno de los conceptos básicos de la teoría
argumenta que los átomos y moléculas poseen una energía de movimiento, que percibimos
como temperatura. En otras palabras, los átomos y moléculas están en movimiento constante
y medimos la energía de estos movimientos como la temperatura de una sustancia. Mientras
más energía hay en una sustancia, mayor movimiento molecular y mayor la temperatura
percibida. Consecuentemente, un punto importante es que la cantidad de energía que tienen
los átomos y las moléculas (y por consiguiente la cantidad de movimiento) influye en su
interacción. ¿Cómo se producen estos diferentes estados de la materia? Los átomos que
tienen poca energía interactúan mucho y tienden a "encerrarse" y no interactuar con otros
átomos. Por consiguiente, colectivamente, estos átomos forman una sustancia dura, lo que
llamamos un sólido. Los átomos que poseen mucha energía se mueven libremente, volando
en un espacio y forman lo que llamamos gas.

3. Los gases se forman cuando la energía de un sistema excede todas las fuerzas de atracción
entre moléculas. Así, las moléculas de gas interactúan poco, ocasionalmente chocándose. En
el estado gaseoso, las moléculas se mueven rápidamente y son libres de circular en cualquier
dirección, extendiéndose en largas distancias. A medida que la temperatura aumenta, la
cantidad de movimiento de las moléculas individuales aumenta. Los gases se expanden para
llenar sus contenedores y tienen una densidad baja. Debido a que las moléculas individuales
están ampliamente separadas y pueden circular libremente en el estado gaseoso, los gases
pueden ser fácilmente comprimidos y pueden tener una forma indefinida.
El estado gaseoso es uno de los cuatro estados fundamentales de la materia junto con los
estados: líquido, sólido y plasma. Los gases pueden estar formados por átomos individuales
como en los gases nobles del grupo 18 de la tabla periódica; o por moléculas de un mismo
elemento como el los gases de oxígeno molecular o hidrógeno molecular; o por moléculas
de diversos elementos, es decir compuestos como el dióxido de carbono o el vapor de agua.
Varios gases de diversas sustancias pueden mezclarse, al igual que dos líquidos de diversas
sustancias, formando mezclas heterogéneas u homogéneas dependiendo de las propiedades
físicas individuales de cada sustancia gaseosa (Bell, 2005; Chang & Overby, 2011; Chang,
2006; Ebbing & Gammon, 2008; Matamála, M., & Gonzalez, 1976; Petrucci, Harwood, &
Herring, 2003; Petrucci, Herring, Madura, & Bissonnette, 2010; Timberlake, 2015)..
La característica principal de todos los gases es lo poco que se atraen o repelen las moléculas
o átomos entre sí, lo cual sumado al movimiento aleatorio de las partículas induce a una
enorme separación, esta separación usualmente hace que la mayoría de los gases no posean
colores distinguibles por el ojo humano, haciéndolos prácticamente invisibles. El estado
gaseoso en términos energéticos se ubica entre el líquido y el plasma, de forma tal que al

4. enfriar un gas se torna líquido y al calentar un gas se convierte en plasma (Bell, 2005; Chang
& Overby, 2011; Chang, 2006; Ebbing & Gammon, 2008; Matamála, M., & Gonzalez, 1976;
Petrucci et al., 2003, 2010; Timberlake, 2015).
La palabra gas es relativamente nueva en la historia de las ciencias y fue acuñada en el siglo
XVII por el filósofo natural J. B. van Helmont quien empleó una transliteración fonética de
la palabra griega caos en idioma danés. Una historia alternativa es que se trata de una
transliteración de la palabra danesa para fantasma debido a las características aparentemente
sobrenaturales de los gases como envenenar, extinguir las llamas o generarse en lugares
solitarios y tenebrosos como las minas, las criptas y cementerios (Ducheyne, 2006).
Debido a que los gases son difíciles de describir físicamente, ellos se estudian indirectamente
por medio de propiedades físicas o macroscópicas en condiciones estandarizadas de
experimentación o control mecánico como la presión, el volumen, la cantidad de materia, la
temperatura y la densidad.
El comportamiento de todos los gases se ajusta a tres leyes, las cuales relacionan el volumen
de un gas con su temperatura y presión. Los gases que obedecen estas leyes son llamados
gases ideales o perfectos. En el siguiente informe estudiaremos la ley de Boyle y la ley de
Charles.
stas propiedades fueron repetidamente caracterizadas por filósofos naturales como Robert
Boyle, Jacques Charles, John Dalton, Joseph Gay-Lussac y Amadeo Avogadro en una
variedad de situaciones experimentales y diversas formas de medición (Kellogg, 1987). Estos
estudios detallados fueron realizados bajo el espíritu Newtoniano, es decir, expresar en
términos matemáticos sencillos pero sólidos una serie de fenómenos naturales aparentemente

5. caóticos, lo cual conllevó a una serie de leyes expresadas por ecuaciones simples propias de
los ejercicios de lápiz y papel consignados en los libros de texto. Cabe destacar que Boyle
fue el primero en describir un fenómeno natural mediante una abstracción matemática,
tendencia que sería seguida en la siguiente generación con Newton y Hooke.
Las partículas de los gases se encuentran grandemente separadas unas de las otras, y en
consecuencia tienen unas interacciones moleculares muy débiles en comparación con los
líquidos y los sólidos, pero aun así están presentes. Estas interacciones moleculares son por
lo general dipolos inducidos o interacciones de London. El estado gaseoso no tienen
interacciones por dipolos estables o interacciones iónicas, pero si se los calienta lo suficiente
se ionizan generando dichas interacciones, sin embargo cuando un gas se ioniza pasa a estar
en un nuevo estado de la materia llamado plasma (Bell, 2005; Chang & Overby, 2011; Chang,
2006; Ebbing & Gammon, 2008; Matamála, M., & Gonzalez, 1976; Petrucci et al., 2003,
2010; Timberlake, 2015).
La existencia de las interacciones moleculares es lo que nos permite distinguir entre los gases
ideales y los gases reales. Cuando trabajas con los gases ideales puedes omitir las
interacciones moleculares y tratar todas las partículas como si se trataran del mismo elemento
ideal; pero cuando quieres trabajar con un gas real debes entender el efecto de sus
interacciones moleculares particulares, las cuales son diferentes de otros gases, en
consecuencia los gases reales tienen identidades individuales y para trabajar con ellos es
necesario consultar tablas que indican el efecto de sus interacciones moleculares (Bell, 2005;
Chang & Overby, 2011; Chang, 2006; Ebbing & Gammon, 2008; Matamála, M., &
Gonzalez, 1976; Petrucci et al., 2003, 2010; Timberlake, 2015).

6. Sin importar sus interacciones los gases tienden a separarse en base a movimientos aleatorios
dictados por la energía del sistema “temperatura” de forma tal que tiende a dispersarse de
forma homogénea en un volumen determinado con otros gases.

7. OBJETIVOS
Conocer y distinguir el comportamiento y las propiedades de los gases ideales para
diferenciarlos de los gases reales.
Definir los gases y las leyes que se derivan
Observar los diferentes procesos que se llevan a cabo con los elementos combinados
Comprobar experimentalmente la ley de Boyle y Charles
Utilizar diferentes medios para notar los cambios al mezclarlos

8. MARCO TEORICO
 Generalidades:
Los gases representan uno de los tres estados comunes de la materia: sólido, líquido, y
gaseoso. Hay muchas sustancias que pueden existir en los tres estados, el agua, por ejemplo,
puede existir como líquido, sólido (hielo) o gas (vapor de agua).
Otros ejemplos son los gases oxígeno y nitrógeno, que se convierten en líquido a
temperaturas muy bajas; al bajar aún más esta temperatura alcanzan el estado sólido.
El gas se define como un estado de la materia, que se puede expandir indefinidamente y que
toma la forma del recipiente que lo contiene, ocupando todo el espacio disponible de dicho
contenedor. En este sentido, los sólidos y los líquidos se diferencian de los gases en que los
sólidos tienen su forma y volúmenes propios, y los líquidos adquieren la forma del recipiente
que los contiene, pero tienen volumen propio.
Los gases tienen cinco propiedades físicas fundamentales que los hacen a la vez útiles y
potencialmente peligrosos. Estas características son:
Los gases son mucho más ligeros que los líquidos y los sólidos. Las moléculas de los gases
siempre están en movimiento. Los gases, en caso de fuga, se distribuirán eventualmente por
sí mismos a través del aire en una habitación u otro espacio cerrado. Algunos gases tienen
olor y otros no. La mayoría de los gases son invisibles, aunque algunos si son visibles
En los gases, las fuerzas de atracción son casi inexistentes, por lo que las partículas están
muy separadas unas de otras y se mueven rápidamente y en cualquier dirección,
trasladándose incluso a largas distancias.

9. Esto hace que los gases tengan las siguientes propiedades:
1.1- No tienen forma propia: No tienen forma propia, pues se adaptan al recipiente que los
contiene.
1.2- Se dilatan y contraen como los sólidos y líquidos.
1.3- Fluidez
Es la propiedad que tiene un gas para ocupar todo el espacio debido a que, prácticamente, no
posee fuerzas de unión entre las moléculas que lo conforman.
Por ejemplo: Cuando hay un gas encerrado en un recipiente, como un globo, basta una
pequeña abertura para que el gas pueda salir.
La ley general de los gases es una ley que combina la ley de Boyle-Mariotte, la ley de Charles
y la ley de Gay-Lussac. Estas leyes científicamente se refieren a cada una de las variables
que son presión, volumen y temperatura.
 Ley de BOYLE: Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme
Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no
publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos
libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.
La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente
cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente,
cuando la temperatura es constante.

10. La ley dice que:
La presión ejercida por una fuerza química es inversamente proporcional a la masa gaseosa,
siempre y cuando su temperatura se mantenga constante (si el volumen aumenta la presión
disminuye, y si el volumen disminuye la presión aumenta).Poder hacer uso de la ley: si
consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la
temperatura, deberá cumplirse la relación:
Esta ley es una simplificación de la Ley de los gases ideales particularizada para procesos
isotérmicos de una cierta masa de gas constante.
Junto con la ley de Charles, la ley de Gay-Lussac, la ley de Avogadro y la ley de Graham, la
ley de Boyle forma las leyes de los gases, que describen la conducta de un gas ideal. Las tres
primeras leyes pueden ser generalizadas en la [Ley de los gases ideales ecuación universal
de los gases
La ley dice que: La presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al
volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante. O
en términos más sencillos: A temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es
inversamente proporcional a la presión que este ejerce. Matemáticamente se puede expresar
así: PV = k donde k es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

11. ¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a
las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra
ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques
del gas contra las paredes.
Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y
por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes,
el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es:
PV = k
(el producto de la presión por el volumen es constante)

12. Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al
comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces
la presión cambiará a P2, y se cumplirá:
P1V1 = P2V2
que es otra manera de expresar la ley de Boyle.
Ejemplo
4.0 L de un gas están a 600.0 mmHg de presión. ¿Cuál será su nuevo volumen si aumentamos
la presión hasta 800?0 mmHg?
Solución: Sustituimos los valores en la ecuación P1V1 = P2V2.
(600.0 mmHg) (4.0 L) =(800.0 mmHg) (V2)
Si despejas V2 obtendrás un valor para el nuevo volumen de 3L.
Ejercicio
1. Se desea comprimir 10 litros de oxígeno, a temperatura ambiente y una presión de 30 kPa,
hasta un volumen de 500 mL. ¿Qué presión en atmósferas hay que aplicar?
P1= 30 kPa (1 atm / 101.3kPa) = 0.3 atm
500 mL= 0.5L.
P1V1= P2V2
P1= 0.3 atm
V1= 10 L

13. V2= 0.50 L
Despejamos P2 y sustituimos.
P2= P1 (V1/V2)
P2= 0.3 atm (10L / 0.50L)= 6 atm
Ejemplo 1. Calcular el volumen que ocupará un gas, que está ocupando un volumen de 3.75
litros, a una presión de 2 at si se le aplica una presión de 3.5 at.
V1 = 3.75 l
P1 = 2 at
V2 = ?
P2 = 3.5 at
Como V1P1 = V2P2 = k
Calculamos la constante del sistema:
V1P1= k = (3.75)(2) = 7.5
Despejamos V2:
V2 = k/P2 = 7.5/3.5 = 2.143 litros
Ejemplo 2. Calcular la presión que se aplica a un gas, si está ocupando un volumen de 2.25
litros, si a una presión de 1.75 at tiene un volumen de 3.25 litros.
V1 = 3.25 l
P1 = 1.75 at

14. V2 = 2.25 l
P2 = ?
Calculamos la constante del sistema:
V1P1= k = (3.25)(1.75) = 5.6875
Despejamos P2:
P2 = k/V2 = 5.6875/2.25 = 2.53 at
Ejemplo 3. Calcular la presión original de un gas, si al aplicarle una presión de 4.5 at, ocupa
un volumen de 1.4 litros, y su volumen original era de 2.2 litros.
V1 = 2.2 l
P1 = ?
V2 = 1.4 l
P2 = 4.5 at
Calculamos la constante del sistema:
V2P2= k = (1.4)(4.5) = 6.3
Despejamos P2:
P1 = k/V1 = 6.3/2.2 = 2.863 at
 LEY DE CHARLES:

15. La ley de Charles es una de las leyes de los gases. Relaciona el volumen y la temperatura de
una cierta cantidad de gas ideal, mantenida a una presión constante, mediante una constante
de proporcionalidad directa.
En esta ley, Jacques Charles dice que para una cierta cantidad de gas a una presión constante,
al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el
volumen del gas disminuye. 1Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada
con la energía cinética debido al movimiento de las moléculas del gas. Así que, para cierta
cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas (temperatura), mayor
volumen del gas.
La ley fue publicada primero por Gay-Lussac en 1803, pero hacía referencia al trabajo no
publicado de Jacques Charles, de alrededor de 1787, lo que condujo a que la ley sea
usualmente atribuida a Charles. La relación había sido anticipada anteriormente en los
trabajos de Guillaume Amontons en 1702.
Por otro lado, Gay-Lussac relacionó la presión y la temperatura como magnitudes
directamente proporcionales en la llamada segunda ley de Gay-Lussac.
En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura
de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura
el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.
Es bastante interesante que muchas sustancias diferentes se comporten exactamente igual. La
explicación aceptada, que James Clerk Maxwell planteó alrededor de 1860, es que la cantidad
de espacio que ocupa un gas depende puramente del movimiento de las moléculas de gas. En
condiciones normales, las moléculas de gas están muy lejos de sus vecinos, y son tan

16. pequeñas que su propio volumen es insignificante. La ley de Charles es una ley de gas que
establece que los gases se expanden cuando se calientan. La ley también se conoce como la
ley de los volúmenes.
La ley de Charles es una de las leyes que se encuentra relacionada con los gases. Consiste en
la relación que existe entre el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal,
el cual se mantiene a una presión constante, por medio de una constante de proporcionalidad
que se aplica de forma directa. Jacques Charles dice que, para una determinada suma de gas
a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al
disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye porque la temperatura se encuentra
directamente relacionada con la energía del movimiento que tienen las moléculas del gas.
Así que, para cierta cantidad de gas a una presión dada, se dará una mayor velocidad de las
moléculas y mayor volumen del gas.
La ley de Charles fue promulgada por Jacques Alexandre Charles un reconocido físico y
químico de origen francés. Fue profesor de física en el Conservatorio de Artes y Oficios de
París y con los hermanos Robert, construyó el primer globo propulsado por hidrógeno. En
1787 descubrió la relación que existía entre el volumen y la temperatura de un gas que se
encontraba con una presión constante. En 1802 publicó sus resultados, que fueron conocidos
como «ley de Charles y Gay-Lussac».

17. Ejercicio 1: una determinada cantidad de neón ocupa 0,3 litros a 200ºC. Calcular el volumen
que ocuparía a 0ºC si la presión se mantiene constante.
Solución:
Como se mantiene la presión constante podemos aplicar la Ley de Charles
Debemos utilizar temperaturas absolutas (en grados Kelvin), por lo tanto:
T1 = 200 + 273 = 473ºK
T2 = 0 + 273 = 273ºK
Aplicamos la Ley de Charles despejando la incógnita (V2):
V1/T1 = V2/T2 → V2 = (T2/T1) · V1 = (273ºK / 473ºK) · 0,3 litros = 0,17 litros
V2 = 0,17 litros de neón
Ejercicio 2: una determinada cantidad de oxígeno ocupa 2,5 litros a 50ºC. Calcular la
temperatura (en grados centígrados) a la que ocupará 1 litro si la presión permanece
constante.
Solución:
Como se mantiene la presión constante podemos aplicar la Ley de Charles
Debemos utilizar temperaturas absolutas (en grados Kelvin), por lo tanto:
T1 = 50 + 273 = 323ºK
Aplicamos la Ley de Charles despejando la incógnita (T2):
V1/T1 = V2/T2 → T2 = (V2/V1) · T1 = (1 / 2,5) · 323ºK = 129ºK

18. T2 = 129ºK → lo transformamos a grados centígrados: T2 = 129 - 273 = -144ºC

19. LABORATORIO
LEY DE BOYLE

21. LEY DE CHARLES:

25. CONCLUSIONES
La ley de Boyle establece que el volumen de una determinada cantidad de gas ideal, cuando
la temperatura y cantidad de sustancia se mantiene constante, es inversamente proporcional
a la presión que ejerce sobre el gas.
La ley de Charles establece que a presión constante y cuando la cantidad de sustancia es
constante, el volumen de una masa de gas varía directamente con la temperatura absoluta.
La ley de Gay-Lussac relaciona la variación de la presión con la temperatura cuando se
mantienen constantes el volumen y la cantidad de sustancia.
A una presión constante el volumen de un gas se expande cuando se calienta y se contrae
cuando se expande. La temperatura y el número de moles para demostrar la ley de Boyle
deben ser constante. La presión para demostrar la ley de charle debe ser constante. Si la
presión de un gas se duplica el volumen disminuye, y si la presión disminuye el volumen
aumenta.

26. WEBGRAFIA
https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Boyle-Mariotte
https://www.ejemplode.com/37-fisica/4217-ejemplo_de_ley_de_boyle.html
https://www.ecured.cu/Ley_de_Boyle-Mariotte#.C2.BFPor_qu.C3.A9_ocurre_esto.3F
https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Charles
http://www.educaplus.org/gases/ley_charles.html
https://www.euston96.com/ley-de-charles/
https://www.quimicas.net/2015/09/solucion-ejercicios-de-ley-de-charles.html
http://www.educaplus.org/gases/ley_boyle.html
https://www.portaleducativo.net/octavo-basico/794/Propiedades-de-los-gases
https://www.infrasal.com/gases/9-infrasal/infrasal/71-generalidades-de-los-gases