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Leyes de los gases: Boyle, Charles y Gay-Lussac
1. CONTENIDO
1: Introducción.
2: Objetivos.
3: Procedimiento.
4: Marco Teórico.
4.1: Condiciones Físicas:
4.1,1: Temperatura.
4.1,2: Volumen.
4.1,3: Presión.
4.2: Estados de agregación.
4.2,1: Solido.
4.2,2: Liquido.
4.2,3: Gaseoso.
4.3: Leyes.
4.3,1: Ley de Boyle.
4.3,1: Ley de Charles.
2. 4.3,1: Ley de Gay Lussac.
4.3,1: Ley Combinada de los gases.
4.3,1: Ley de los gases ideales.
5: Actividad (Ejercicios).
5.1: Ley de Boyle.
5.2: Ley de Charles.
5.3: Ley de Gay lussac.
5.4: Gases ideales.
6: Webgrafía.
INTRODUCCIÓN
La química ha buscado siempre una explicación para las
diferentes reacciones o preguntas ocurridas bajo determinadas
condiciones.Algunas de estas preguntas han sido resueltas
durante el transcurso del tiempo.
Siendo así que condiciones comola temperatura, la presión, el
volumen que ocupa algo, el número de moles o moléculas de una
sustancia, influyen cada al momento de obtener un resultado.
Científicoscomo RobertBoyle, Jacques Charles, Gay Lussac
entre otros, crearon diferentes tipos de fórmulas que tiene que ver
con el tema de los gases,haciendo cada uno su propia
investigación y dando como aporte formulas para poderhallar la
respuestade un problema.A continuación veremos las diferentes
leyes que crearon cada uno de estos científicas,explicandolas de
la mejor manera posible.
3. OBJETIVOS
- Entender las leyes y las fórmulas dadas por Boyle, Charles, Gay
Lussac,etc.
- Realizar una correcta aplicación de las leyes enunciadas para la
solución de ejercicios.
- Aprenderlos procesoscorrectamente,los cuales deben ser
aplicados a la hora de hacer los ejercicios.
-Conocercuales son las leyes de los gases cuáles son sus
fórmulas y quienes son los creadores de estas
-Con las actividades podrás reforzar lo aprendido
PROCEDIMIENTO
1: Se entra a Google,y en la parte superiorpegamos el link
4. 2: Después de esto nos aparecerá una página llamada
Educaplus.org.
También aparecerá un recuadro donde saldrá toda la
información que hay en dicha página, incluyendo los temas de
diferentes tipos de ejercicios de quimica.
5. 3: Observamos que nos aparece inmediatamente el primer
ejercicio para resolverlo.
- Podrás hacer varias veces los ejercicios para practicar.
MARCO TEÓRICO
CONDICIONES FÍSICAS
Temperatura:
La temperatura indica el grado de
movimiento de las partículas de un
cuerpo (Energía Cinética de las
partículas). La unidad de medida
establecida por el Sistema Internacional
(SI) es el Kelvin (K). Sin embargo, se
utiliza generalmente los grados Celsius
(°C). El instrumento que se utiliza para
medir la temperatura es el termómetro.
Las tres escalas utilizadas son:
6. Escala Celsius:En esta escala, el grado 0 corresponde al
punto donde el agua se solidifica y el grado 100 corresponde
al punto de ebullición de la misma.
Escala Absoluta Kelvin: Esta escala fue creada por Lord Kelvin, quien
encontró que existe un límite inferior de temperatura por debajo de la cual no
pueden enfriarse los cuerpos. Es decir, la temperatura más baja posible. Este
valor corresponde a -273,15°C y es denominado cero absoluto (0 K).
- Matemáticamente, para expresar en Kelvin una temperatura dada en
grados Celsius se emplea la siguiente fórmula.
Escala Fahrenheit: En esta escala, el 0°C,
corresponde a 32°F, y 100°C equivale a 212°F. Para
expresar en °C una temperatura entregada en °F se
emplea la siguiente fórmula.
Ejemplos:
- Expresar una temperatura de 32 °C en la escala Kelvin.
°Según la fórmula, sabemos los siguiente:
T = t + 273,15
7. T = 32 + 273,15 (Por sustitución)
T = 305,15K
- Expresar una temperatura de 341 K en la escala Celsius.
°Según la fórmula, sabemos los siguiente:
T = t + 273,15
Despejando t de la ecuación
t = T – 273,15
t = 341 – 273,15
t = 67,85 °C
Volumen:
El volumen corresponde a la
medida del espacio que ocupa
un cuerpo. La unidad de medida
para medir volumen es el metro
cúbico (m3), sin embargo
generalmente se utiliza el Litro
(L). El metro cúbico corresponde
a medir las dimensiones de un
cubo que mide 1 m de largo, 1 m
de ancho y 1 m de alto.
8. ● La temperatura influye directamente sobre el volumen de los gases y
los líquidos
- Si la temperatura aumenta, los sólidos y los
líquidos se dilatan.
- Si la temperatura disminuye, los sólidos y los
líquidos se contraen.
Presión:
Es la medida
del efecto de la distribución de fuerzas
normales (perpendiculares) aplicada sobre
una superficie o área.
- Para una fuerza dada, la presión obtenida sobre un área pequeña será
mayor si se ejerce sobre un superficie grande, debido a su distribución.
Unidades de la Presión:
Por definición de presión, la unidad será el cociente de unidad de fuerza por
unidad de área.
● En el Sistema Internacional de Unidades (S.I.) es : Newton / m2 ,
denominado Pascal (Pa).
● En el sistema técnico se utilizan: g-f / cm2 , Kg-f / cm2 , Lb-f / pulg2 =
Psi (Sistema Técnico inglés).
Existen otras unidades convencionales para medir presión de fluidos (líquido
o un gas).
Para medir presiones pequeñas, como ocurre normalmente en el laboratorio,
se utiliza el milímetro de mercurio (mmHg) o Torricelli (Torr).
9. Cuando se desea medir presiones elevadas se utiliza la atmósfera (atm).
Una atmósfera, es la presión que ejerce sobre su base una columna de
mercurio de 76 cm de altura.
ESTADOS DE AGREGACIÓN.
Solido:
- Al aumentar la temperatura, aumenta la vibración de las
partículas.
- Tiene forma y volumen constantes
10. - Las partículas que lo forman tienen unas fuerzas de atracción grandes.
- Las partículas solo pueden moverse vibrando u
oscilando alrededor de posiciones fijas
- Forman estructuras cristalinas
median dispositivos ordenados formando figuras geométricas.
Ejemplos:
Liquido:
- Son incompresibles.
- Se dilatan al calentarse y se contraen al enfriarse.
- Al aumentar la T, aumenta la movilidad de las partículas.
● Los líquidos tienen volumen constante y forma
variable (Se adaptan al recipiente que los
contiene).
11. ● Las partículas están unidas por fuerzas de atracción
menores que en los sólidos.
● Las partículas de los líquidos tienen capacidad para
desplazarse y pasar a través de orificios pequeños.
● Debido a las fuerzas de rozamiento de sus partículas,
tienen mayor o menor facilidad para moverse.
Ejemplos:
Gaseoso:
12. Presentan la propiedad de expansibilidad y
compresibilidad ya que sus moléculas se mueven
libremente y ocupan todo el espacio disponible.
La compresibilidad tiene limite y si se reduce mucho el
volumen en el que se recoge el gas, éste pasará al estado
líquido.
- No tiene forma fija ni volumen fijo. Son fluidos como los
líquidos.
- Las fuerzas que unen sus partículas son
muy débiles.
- Las partículas se mueven de forma desordenada con choques
entre ellas y con las paredes del recipiente que las contiene.
Ejemplos:
14. 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.
Formula:
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.
Volumen sobre temperatura: Constante (K -en referencia a si mismo)
15. Formula:
Ley de Gay Lussac:
A presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a la
temperatura, es lo que indica la Ley de Gay-
Lussac.
Hay un aumento en la temperatura (mire el
tamaño de la llama y en el indicador de
temperatura) y un aumento proporcional en
el volumen. Como la masa del gas
permanece constante, o sea, no hay
entrada o salida de gas del interior del
cilindro (partículas), la presión también
permanece constante. El aumento de
volumen es resultado del aumento de la
vibración de las moléculas del gas debido a
la transferencia de energía.
- Si es una gas ideal: P.V=n.R.T. Si la temperatura aumenta y la presión
permanece constante, entonces el volumen debe aumentar
proporcionalmente.
Formula:
16. Ley Combinadade los gases:
La ley general de los gases o ley combinada dice que una masa de un gas
ocupa un volumen que está determinado por la presión y la temperatura de
dicho gas. Estudia el comportamiento de una determinada masa de gas si
ninguna de esas magnitudes permanece constante.
Esta ley se emplea para todos aquellos gases ideales en los que el volumen,
la presión y la temperatura no son constantes. Además la masa no varía.
La fórmula de dicha ley se expresa:
Es decir, el volumen de la situación inicial por la presión original sobre la
temperatura es igual a el volumen final por la nueva presión aplicada sobre
la temperatura modificada.
La presión es una fuerza que se ejerce por la superficie del objeto y que
mientras más pequeña sea ésta, mayor presión habrá
A partir de la ley combinada podemos calcular la forma como cambia el
volumen o presión o temperatura si se conocen las condiciones iniciales
(Pi,Vi,Ti) y se conocen dos de las condiciones finales (es decir, dos de las
tres cantidades Pt, Vt, Tf).
Ley de los gases Ideales:
17. La ley de Boyle, la ley de Charles y el principio de Avogadro, son todas
afirmaciones de proporcionalidad que describen los gases ideales. Si se
combinan estas tres proporciones se obtiene una expresión general que
relaciona las cuatro variables, Agregando estas proporciones se obtiene:
- Volumen
- Temperatura
- Presion
- Número de moles.
- R es una constante válida como la constante
universal de los gases ideales.
- P es la presión (atm).
- T es °K
- V son los Litros
- n son los Moles.
ACTIVIDADES
Ley de Charles.
●EJERCICIO.