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Y
SUSLEYES
BENJAMIN CASAS DUARTE
TEMAS A TRATAR:
GAS
GASES IDEALES
VARIABLES DE UN GAS
LEY DE DALTON
LEY DE BOYLE-MARIOTTE
LEY DE CHARLES
LEY DE GAY LUSSAC
LEY DE AVOGADRO
LEY GENERAL DE LOS GASES
LEY DE LOS GASES IDEALES
GAS
Un gas es una sustancia cuyas moléculas
están en constante movimiento, carece de
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contiene debido a que la fuerza entre los
átomos y las moléculas apenas tienen un
efecto apreciable y estos se mueven con
libertad entre sí.
VARIABLES DE UN GAS
La temperatura es un propiedad física de los gases. A temperaturas
altas sus moléculas se mueven más rápido. La temperatura se debe
expresar en Kelvin K = °C + 273.
Gases ideales
En física se le llama presión a la fuerza que se ejerce sobre una
superficie.
Según la teoría cinética la presión de un gas está relacionada con el
número de choques por unidad de tiempo de las moléculas del gas
contra las paredes del recipiente.
Cuando la presión aumenta quiere decir que el número de choques por
unidad de tiempo es mayor.
Existen distintas unidades para medir presión como: atmósferas (atm),
milímetros de mercurio (mmHg), pascal (Pa), kilo pascal (Kpa), bar,
Torriceli (Torr).
El Volumen (V) es el espacio ocupado por un gas. El gas es
compresible y su volumen estará determinado por el espacio
ocupado. Si un gas se comprime, su presión y volumen se
modificarán de acuerdo a las leyes de los gases.
Su unidad es el mol. Un mol es la cantidad de sustancia que contiene
tantos átomos o moléculas como hay precisamente en 12 g. de Carbono
12, o bien un mol es aquel numero de gramos de una sustancia
numéricamente igual a la masa molecular de la sustancia.
GASES
PRESION (P) TEMPERATURA (T)
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o La relación entre temperatura, presión, volumen y la
cantidad de gas expresado en moles, se las conoce como
LEYES DE LOS GASES estas se basan en cuatro variables para
definir la condición física o estado del gas tales son:
temperatura, presión, volumen y cantidad de gas expresado
en moles
Ley de Dalton
La suma de las presiones parciales de los gases será igual a la presión
total. La suma de las presiones individuales de los gases en el aire será
igual a la presión atmosférica (PB).
PB = P1 + P2 + P3 +...... O;
PB = PN2 + PO2 + PH2O + PCO2
p1
p2 ptotal = p1 + p2
LEY DE BOYLE- MARIOTTE
Cuando el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas es
mantenida a temperatura constante, el volumen será inversamente
proporcional a la presión: PV=K
Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye; si la presión
disminuye el volumen aumenta.
Gases ideales
12L de un gas soportan una presión de 1,2 atm. ¿Cuál será el volumen
que ocupará esta misma masa de gas si, manteniéndose la
temperatura constante, se la lleva a una presión de 1,8 atm?.
P1 = 1,2 atm
V1 = 12L
P2 = 1,8 atm
V2 = X
1,2 atm • 12L
1,8 atm
X =
X = 8L
1,2 atm • 12L = 1,8 atm • X
P1 • V1 = P2 • V2
Una bolsa esta inflada. Tiene un volumen de 900 ml a una presión de 1
atm. ¿Qué presión se necesita para que un globo reduzca su volumen
200 ml?
P1 = 1 atm
V1 = 900 ml
P2 = X
V2 = 700 ml.
P1 • V1 = P2 • V2
1 atm • 900 ml = X • 700ml
1 atm • 900ml
700 ml
X =
X = 1.28 atm
LEY DE CHARLES
oEl volumen de una cantidad fija de gas mantenida a presión constante
es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
oEs decir: cuando aumenta la temperatura aumenta también el
volumen.
Gases ideales
Un gas ocupa un volumen de 50L medidos a una temperatura de 20 ºC.
¿Qué volumen ocupará a 5 ºC, si la presión se mantiene constante?.
V1 = 50L
T1 = 20ºC + 273 = 293ºK
V2 = X
T2 = 5ºC + 273 = 278ºK
50L
293ºK
=
X
278ºK
X = 47,44L
Una muestra gaseosa tiene un volumen de 200 cm³ a 20 °C de
temperatura. Calcular el volumen a 0 °C si la presión permanece
constante. (Calcular el volumen en litros)
V1 = 200 cm³ = 0.2 L
T1 = 20ºC + 273 = 293ºK
V2 = X
T2 = 0ºC + 273 = 273ºK
0.2L
293ºK
=
X
273ºK
X = 0.186L
Ley de gay - Lussac
 La presión de un gas que se mantiene a volumen constante,
es directamente proporcional a la temperatura:
 Es por esto que para poder envasar gas, como gas licuado,
primero se ha de enfriar el volumen de gas deseado, hasta
una temperatura característica de cada gas, a fin de poder
someterlo a la presión requerida para licuarlo sin que se
sobrecaliente, y, eventualmente, explote.
Gases ideales
A 20 ºC una cierta masa de gaseosa soporta una presión de 8 atm. Si se
la calienta hasta llegar a una temperatura de 80 ºC ¿cuál será la
presión, suponiendo que el volumen permaneció constante?.
P1 = 8 atm
T1 = 20ºC + 273 = 293ºK
P2 = X
T2 = 80ºC + 273 = 353ºK
8 atm.
293ºK
=
X
353ºK
X = 9.63atm.
Ley de Avogadro
Es aquella en el que las constantes son presión y temperatura, siendo el
Volumen directamente proporcional al Número de moles (n)
Un globo de helio se infla hasta tener un volumen de 2 litros, unos días
después el volumen del globo es de 0.5 litros y según análisis habían
0.025 moles de helio, ¿Cuantas moles de helio habían en el globo
recién inflado?, suponga que la presión y la temperatura al momento
de hacer las mediciones eran las mismas.
v1 = 2L.
n1 = X
v2 = 0.5L.
n2 = 0.025
2L.
X
=
0.5L
0.025mol
X = 1mol.
p T n V
Boyle aumenta constante constante disminuye V  1/p
Charles constante aumenta constante aumenta T  V
Avogadro constante constante aumenta aumenta n  V
Ley general de los gases
Esta ley se relaciona con el volumen, temperatura y presión. Al
relacionarlos, dan origen a una constante: la masa del gas no varía.
Un gas a 30 ºC y 680 mmHg ocupa un volumen de 50L. ¿Qué volumen
ocupará dicho gas en condiciones normales (p = 760 mmHg y T = 273
ºK)
P1 = 680 mmHg
V1 = 50L
T1 = 30ºC + 273 = 303ºK
P2 = 760 mmHg
V2 = X
T2 = 273ºK
680mmHg*50L
303ºK
=
760mmHg * X
273ºK
X = 40.3L
Gases ideales
Gas ideal.
Se define como gas ideal, aquel donde todas las
colisiones entre átomos o moléculas son
perfectamente elásticas, y en el que no hay
fuerzas atractivas intermoleculares. Se puede
visualizar como una colección de esferas
perfectamente rígidas que chocan unas con
otras pero sin interacción entre ellas. En tales
gases toda la energía interna está en forma de
energía cinética y cualquier cambio en la energía
interna va acompañado de un cambio en la
temperatura.
Las leyes mencionadas pueden combinarse matemáticamente en la
llamada ley de los gases ideales.
Su expresión matemática es:
Donde:
P=presión.
V=volumen.
N=numero de moles.
T=temperatura.
R es la constante de proporcionalidad.
R se llama constante universal de los gases, porque
experimentalmente se encontró que su valor es el mismo para todos
los gases.
El valor y las unidades de R dependen de las unidades de P, V y T.
DEMOSTRACION DE “R”.
Basándonos en 1 mol de gas en condiciones normales. Resolvemos la
ecuación para R:
𝑅 =
𝑃𝑉
𝑛𝑇
=
1𝑎𝑡𝑚 (22.4𝐿)
1 𝑚𝑜𝑙 (273𝑘)
=0.0821
𝐿−𝑎𝑡𝑚
𝑚𝑜𝑙−𝐾
R en otras unidades:
R=8.314J/(mol.K)
R=1.99 calorias/(mol.K).
Determine el volumen de 1 mol de cualquier gas, si se supone que se
comporta como un gas ideal a PTE.
P • V = N • R • T
𝑉 =
𝑛𝑅𝑇
𝑃
=
1𝑚𝑜𝑙 (0.0821)
𝐿.𝑎𝑡𝑚
𝑚𝑜𝑙.𝐾
1𝑎𝑡𝑚
(273𝐾)= 22.41L.
Un globo de helio para fiesta, que se supone es una esfera perfecta,
tiene un radio de 18.0 cm. A temperatura ambiente (20ºC), su presion
interna es de 1.05 atm. Determine el numero de moles de helio en el
globo y la masa de helio necesaria para inflar el globo a estos valores.
V=
4
3
𝜋(0.18m)³ n=
(
1.064𝑥105 𝑁
𝑚2 )(0.0244𝑚3)
(
8.314𝑗
𝑚𝑜𝑙
∗𝑘)(293𝑘)
=1.066mol.
V=0.0244m³
V=
4
3
𝜋𝑟3
n =
PV
RT
La masa molecular de helio es 4.00g/mol.
m=n*masa molecular
m=(1.066mol)(4.00g/mol.)= 4.26g
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Gases ideales

  • 2. TEMAS A TRATAR: GAS GASES IDEALES VARIABLES DE UN GAS LEY DE DALTON LEY DE BOYLE-MARIOTTE LEY DE CHARLES LEY DE GAY LUSSAC LEY DE AVOGADRO LEY GENERAL DE LOS GASES LEY DE LOS GASES IDEALES
  • 3. GAS Un gas es una sustancia cuyas moléculas están en constante movimiento, carece de forma y adopta la del recipiente que lo contiene debido a que la fuerza entre los átomos y las moléculas apenas tienen un efecto apreciable y estos se mueven con libertad entre sí.
  • 4. VARIABLES DE UN GAS La temperatura es un propiedad física de los gases. A temperaturas altas sus moléculas se mueven más rápido. La temperatura se debe expresar en Kelvin K = °C + 273.
  • 6. En física se le llama presión a la fuerza que se ejerce sobre una superficie. Según la teoría cinética la presión de un gas está relacionada con el número de choques por unidad de tiempo de las moléculas del gas contra las paredes del recipiente. Cuando la presión aumenta quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo es mayor.
  • 7. Existen distintas unidades para medir presión como: atmósferas (atm), milímetros de mercurio (mmHg), pascal (Pa), kilo pascal (Kpa), bar, Torriceli (Torr).
  • 8. El Volumen (V) es el espacio ocupado por un gas. El gas es compresible y su volumen estará determinado por el espacio ocupado. Si un gas se comprime, su presión y volumen se modificarán de acuerdo a las leyes de los gases.
  • 9. Su unidad es el mol. Un mol es la cantidad de sustancia que contiene tantos átomos o moléculas como hay precisamente en 12 g. de Carbono 12, o bien un mol es aquel numero de gramos de una sustancia numéricamente igual a la masa molecular de la sustancia.
  • 10. GASES PRESION (P) TEMPERATURA (T) VOLUMEN (L) CANTIDAD DE MOLES (n) o La relación entre temperatura, presión, volumen y la cantidad de gas expresado en moles, se las conoce como LEYES DE LOS GASES estas se basan en cuatro variables para definir la condición física o estado del gas tales son: temperatura, presión, volumen y cantidad de gas expresado en moles
  • 11. Ley de Dalton La suma de las presiones parciales de los gases será igual a la presión total. La suma de las presiones individuales de los gases en el aire será igual a la presión atmosférica (PB). PB = P1 + P2 + P3 +...... O; PB = PN2 + PO2 + PH2O + PCO2
  • 12. p1 p2 ptotal = p1 + p2
  • 13. LEY DE BOYLE- MARIOTTE Cuando el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas es mantenida a temperatura constante, el volumen será inversamente proporcional a la presión: PV=K Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye; si la presión disminuye el volumen aumenta.
  • 15. 12L de un gas soportan una presión de 1,2 atm. ¿Cuál será el volumen que ocupará esta misma masa de gas si, manteniéndose la temperatura constante, se la lleva a una presión de 1,8 atm?. P1 = 1,2 atm V1 = 12L P2 = 1,8 atm V2 = X 1,2 atm • 12L 1,8 atm X = X = 8L 1,2 atm • 12L = 1,8 atm • X P1 • V1 = P2 • V2
  • 16. Una bolsa esta inflada. Tiene un volumen de 900 ml a una presión de 1 atm. ¿Qué presión se necesita para que un globo reduzca su volumen 200 ml? P1 = 1 atm V1 = 900 ml P2 = X V2 = 700 ml. P1 • V1 = P2 • V2 1 atm • 900 ml = X • 700ml 1 atm • 900ml 700 ml X = X = 1.28 atm
  • 17. LEY DE CHARLES oEl volumen de una cantidad fija de gas mantenida a presión constante es directamente proporcional a su temperatura absoluta. oEs decir: cuando aumenta la temperatura aumenta también el volumen.
  • 19. Un gas ocupa un volumen de 50L medidos a una temperatura de 20 ºC. ¿Qué volumen ocupará a 5 ºC, si la presión se mantiene constante?. V1 = 50L T1 = 20ºC + 273 = 293ºK V2 = X T2 = 5ºC + 273 = 278ºK 50L 293ºK = X 278ºK X = 47,44L
  • 20. Una muestra gaseosa tiene un volumen de 200 cm³ a 20 °C de temperatura. Calcular el volumen a 0 °C si la presión permanece constante. (Calcular el volumen en litros) V1 = 200 cm³ = 0.2 L T1 = 20ºC + 273 = 293ºK V2 = X T2 = 0ºC + 273 = 273ºK 0.2L 293ºK = X 273ºK X = 0.186L
  • 21. Ley de gay - Lussac  La presión de un gas que se mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura:  Es por esto que para poder envasar gas, como gas licuado, primero se ha de enfriar el volumen de gas deseado, hasta una temperatura característica de cada gas, a fin de poder someterlo a la presión requerida para licuarlo sin que se sobrecaliente, y, eventualmente, explote.
  • 23. A 20 ºC una cierta masa de gaseosa soporta una presión de 8 atm. Si se la calienta hasta llegar a una temperatura de 80 ºC ¿cuál será la presión, suponiendo que el volumen permaneció constante?. P1 = 8 atm T1 = 20ºC + 273 = 293ºK P2 = X T2 = 80ºC + 273 = 353ºK 8 atm. 293ºK = X 353ºK X = 9.63atm.
  • 24. Ley de Avogadro Es aquella en el que las constantes son presión y temperatura, siendo el Volumen directamente proporcional al Número de moles (n)
  • 25. Un globo de helio se infla hasta tener un volumen de 2 litros, unos días después el volumen del globo es de 0.5 litros y según análisis habían 0.025 moles de helio, ¿Cuantas moles de helio habían en el globo recién inflado?, suponga que la presión y la temperatura al momento de hacer las mediciones eran las mismas. v1 = 2L. n1 = X v2 = 0.5L. n2 = 0.025 2L. X = 0.5L 0.025mol X = 1mol.
  • 26. p T n V Boyle aumenta constante constante disminuye V  1/p Charles constante aumenta constante aumenta T  V Avogadro constante constante aumenta aumenta n  V
  • 27. Ley general de los gases Esta ley se relaciona con el volumen, temperatura y presión. Al relacionarlos, dan origen a una constante: la masa del gas no varía.
  • 28. Un gas a 30 ºC y 680 mmHg ocupa un volumen de 50L. ¿Qué volumen ocupará dicho gas en condiciones normales (p = 760 mmHg y T = 273 ºK) P1 = 680 mmHg V1 = 50L T1 = 30ºC + 273 = 303ºK P2 = 760 mmHg V2 = X T2 = 273ºK 680mmHg*50L 303ºK = 760mmHg * X 273ºK X = 40.3L
  • 30. Gas ideal. Se define como gas ideal, aquel donde todas las colisiones entre átomos o moléculas son perfectamente elásticas, y en el que no hay fuerzas atractivas intermoleculares. Se puede visualizar como una colección de esferas perfectamente rígidas que chocan unas con otras pero sin interacción entre ellas. En tales gases toda la energía interna está en forma de energía cinética y cualquier cambio en la energía interna va acompañado de un cambio en la temperatura.
  • 31. Las leyes mencionadas pueden combinarse matemáticamente en la llamada ley de los gases ideales. Su expresión matemática es:
  • 32. Donde: P=presión. V=volumen. N=numero de moles. T=temperatura. R es la constante de proporcionalidad. R se llama constante universal de los gases, porque experimentalmente se encontró que su valor es el mismo para todos los gases. El valor y las unidades de R dependen de las unidades de P, V y T.
  • 33. DEMOSTRACION DE “R”. Basándonos en 1 mol de gas en condiciones normales. Resolvemos la ecuación para R: 𝑅 = 𝑃𝑉 𝑛𝑇 = 1𝑎𝑡𝑚 (22.4𝐿) 1 𝑚𝑜𝑙 (273𝑘) =0.0821 𝐿−𝑎𝑡𝑚 𝑚𝑜𝑙−𝐾 R en otras unidades: R=8.314J/(mol.K) R=1.99 calorias/(mol.K).
  • 34. Determine el volumen de 1 mol de cualquier gas, si se supone que se comporta como un gas ideal a PTE. P • V = N • R • T 𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 𝑃 = 1𝑚𝑜𝑙 (0.0821) 𝐿.𝑎𝑡𝑚 𝑚𝑜𝑙.𝐾 1𝑎𝑡𝑚 (273𝐾)= 22.41L.
  • 35. Un globo de helio para fiesta, que se supone es una esfera perfecta, tiene un radio de 18.0 cm. A temperatura ambiente (20ºC), su presion interna es de 1.05 atm. Determine el numero de moles de helio en el globo y la masa de helio necesaria para inflar el globo a estos valores. V= 4 3 𝜋(0.18m)³ n= ( 1.064𝑥105 𝑁 𝑚2 )(0.0244𝑚3) ( 8.314𝑗 𝑚𝑜𝑙 ∗𝑘)(293𝑘) =1.066mol. V=0.0244m³ V= 4 3 𝜋𝑟3 n = PV RT
  • 36. La masa molecular de helio es 4.00g/mol. m=n*masa molecular m=(1.066mol)(4.00g/mol.)= 4.26g