1. 11
QuímicaQuímica
20132013
Estado Gaseoso
Profesor: Antonio Huamán

2. 22
Concepto
Es uno de los tres estados de agregación de la
materia, se caracteriza principalmente porque las
moléculas se encuentran grandemente distanciados,
esto, porque las fuerzas de repulsión entre ellas es
mucho mayor que las fuerzas de atracción.
ESTADO GASEOSO
Se cumple:
R AF F>>>>

3. 33
Características Generales de los Gases
 Expansibilidad: Todo gas trata de
ocupar el máximo volumen que le
sea posible independientemente de
los otros gases que lo acompañan.
 Comprensibilidad: Todo gas puede
ser fácilmente comprimido a
volúmenes pequeños.
 Difusión: Consiste en que las
moléculas de un gas se trasladan a
través de otro cuerpo material,
debido a su alta energía cinética y
alta entropía.
 Efusión: Todo gas puede pasar a
través de orificios pequeños de una
pared permeable o semipermeable.

4. 44
Variables de Estado
Son parámetros termodinámicos que determinan el
comportamiento del estado gaseoso. Estas variables son:
Presión (P): La presión de un gas se origina por el choque de
sus moléculas con las paredes del recipiente que lo contiene.
Cuanto más moléculas choquen mayor será la presión y cuanto
más rápido se muevan (que es lo mismo que estar a mayor
temperatura), mayor será la presión.
La presión del gas debe ser
absoluta
Pabsoluta = Pmanométrica + Patmosférica
A nivel del mar la presión atmosférica
es:
Patm = 1atm = 760mmHg = 101,3 kPa

5. 55
Temperatura (T): En un gas la
temperatura es una magnitud (algo
que podemos medir) que se relaciona
con la medida de la velocidad media
con que se mueven las partículas
(por lo tanto con su energía cinética o
nivel de agitación).
La temperatura del gas debe ser
absoluta: Kelvin (K) o Rankine (R)
Volumen (V): El gas ocupa todo el
volumen del recipiente, por lo tanto
su volumen es igual a la capacidad
que tiene el recipiente.
Unidad: L, mL, m3
Equivalencia:
1L = 1000mL = 1000cm3
1m3
= 1000L
K = °C + 273

6. 66
Teoría Cinética Molecular de los Gases Ideales
Boltzman, Clausius y Maxwell relacionan las propiedades
mecánicas de las moléculas (gas) con la P, V, T. Los
postulados de esta teoría son las siguientes :
 Las sustancias están constituidas por moléculas pequeñísimas
ubicadas a gran distancia entre sí; su volumen se considera
despreciable en comparación con los espacios vacíos que hay
entre ellas.
 Las moléculas de un gas son totalmente independientes unas
de otras, de modo que no existe atracción intermolecular
alguna.
 Las moléculas de un gas se encuentran en movimiento
continuo, en forma desordenada; chocan entre sí y contra las
paredes del recipiente, de modo que dan lugar a la presión del
gas
 Los choques de las moléculas son elásticos, no hay pérdida ni
ganancia de energía cinética, aunque puede existir transferencia
de energía entre las moléculas que chocan.
 La energía cinética media de las moléculas es directamente
proporcional a la temperatura absoluta del gas; se considera

7. 77
De acuerdo con los postulados enunciados, podemos
hacernos una imagen clara y concisa de los gases.
Nota:
Gas ideal: Es un gas hipotético, que cumple exactamente con la
teoría cinética molecular de los gases.
Gas Real: Es todo gas existente y que entre sus moléculas existen
todas las interacciones propias de su naturaleza molecular.
Observación:
A bajas presiones y altas temperaturas, un gas real tiende a tener
comportamiento ideal.

8. 88
Ecuación Universal de los Gases Ideales
Se denomina también ecuación de estado y relaciona las 3
variables fundamentales (presión, volumen y temperatura)
con la cantidad de gas expresada en MOL.
P.V =
R.T.nR → Cte. universal de gases
V → Volumen del gas (litros)
T → Temperatura del gas (Kelvin)
P → Presión absoluta del gas
además : n =
donde : n = número de moles
w = peso
= peso molecular
M
W
M

9. 99
Valores de "R"
R = 0,082 R = 62,4
Kmol
Latm
.
.
Kmol
LmmHg
.
.
Ejemplo:Ejemplo: (UNMSM-2006-II) Calcule la presión (en atm)
de 160g de metano (CH4) contenidos en un recipiente
de 2L a una temperatura de 300K.
P.A ( C=12 , H=1 ) ; R=0,082 atm.L/ mol.K
Solución:Solución:

10. 1010
Ecuación General de los Gases Ideales
Permite caracterizar cambios de estados de un sistema
gaseoso siempre y cuando la masa permanezca constante
es decir el cambio de estado se deba producir por cambios
en las variables de estado (P, V, T)
1
11
T
VP
2
22
T
VP
=
22
2
11
1
TD
P
TD
P
=
Condición inicial Condición final
m: cte
V1
P1 , T1 , D1
V2
P2 , T2 , D2

11. 1111
Ejemplo:Ejemplo: (CEPRE-UNMSM) Una muestra de 1,00L de
un gas es recolectada a 27ºC y 1,25 atm. ¿Cuál es la
presión del gas a 183ºC si el volumen es de 5,00L?
Solución:Solución:

12. 1212
Procesos Restringidos
Son procesos isomásicos, donde una de las variables de
estado permanece constante o restringida, mientras que las
otras dos varían.
1. Ley de Boyle – Mariotte (Proceso isotérmico)
Si la masa y la temperatura de un
gas permanece constante, el
volumen de dicho gas varia
inversamente proporcional a su
presión absoluta.
Matemáticamente: PV = constante
P1V1 = P2V2 = K
Para 2 estados diferentes: Robert Boyle

13. 1313
Ejemplo:Ejemplo: (CEPRE-UNMSM) Un gas en un globo para
observaciones meteorológicas tiene un volumen de
1,50L a una presión de 1 atm. Suponiendo que la
temperatura es constante, ¿a qué volumen, en litros,
se expandirá el gas en el globo al ascender a 2500m si
la presión a esta altura es de 0,75 atm.?
Solución:Solución:

14. 1414
2. Ley de Charles (Proceso isobárico)
Si la masa y la presión de un gas
permanece constante, el volumen de
dicho gas varia directamente
proporcional con la temperatura
absoluta.
Matemáticamente: V / T = constante
Para 2 estados diferentes:
Jacques Charles
Ejemplo:Ejemplo: (CEPRE-UNMSM) En un proceso isobárico,
una muestra de cloro ocupa un volumen de 200mL a
127°C. Determine el volumen en litros que ocuparía al
descender su temperatura hasta 27°C.
Solución:Solución:

15. 1515
3. Ley de Gay Lussac (Proceso isócoro)
Si la masa y el volumen de un gas
permanece constante, la presión
absoluta de dicho gas varia
directamente proporcional con la
temperatura absoluta.
Gay Lussac

16. 1616
Matemáticamente: P / T = constante
Para 2 estados diferentes:
Ejemplo:Ejemplo: (UNMSM-2005-II) En un balón de 50mL,
herméticamente cerrado, se colocó un gas ideal;
luego, se incrementó la temperatura absoluta del gas
en 100%. ¿En qué porcentaje se incrementará la
presión?
Solución:Solución:

17. 1717