Presenta elementos básicos, no exhaustivos de las leyes de los gases.

1. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
Leyes de los GasesLeyes de los Gases
M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
CINVESTAV-IPNCINVESTAV-IPN
UAM-IUAM-I
Versión 1.0 03-2017Versión 1.0 03-2017

2. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
¿Qué es un gas?¿Qué es un gas?
Uno de los 5 estados de agregación de la materiaUno de los 5 estados de agregación de la materia
A nivel macroscópico, un gas:A nivel macroscópico, un gas:
●
Carece de Volumen definidoCarece de Volumen definido
●
No tiene forma propiaNo tiene forma propia
●
Es Compresible y expandible.Es Compresible y expandible.
●
A nivel nanoscópicoA nivel nanoscópico
●
Las moléculas de un gas seLas moléculas de un gas se
mueven velozmente a granmueven velozmente a gran
distancia una de otra.distancia una de otra.

3. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
¿Los gases tienen propiedades macroscópicas?¿Los gases tienen propiedades macroscópicas?
Si,Si, son:son:
Volumen, el espacio ocupadoVolumen, el espacio ocupado
Temperatura, la medida de la intensidad deTemperatura, la medida de la intensidad de
movimiento de las moléculas.movimiento de las moléculas.
Presión, la fuerza ejercida por las moléculasPresión, la fuerza ejercida por las moléculas
al chocar contra las paredes del contenedor.al chocar contra las paredes del contenedor.

4. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
Ley de AvogadroLey de Avogadro
Desde el punto de vista químico: ADesde el punto de vista químico: A
presión y temperatura constantes...presión y temperatura constantes...
la misma cantidad de un gas ocupa el mismola misma cantidad de un gas ocupa el mismo
volumen sin importar su naturaleza química.volumen sin importar su naturaleza química.
VV11
nn11
VV22
nn22
==
Donde V es el volumen medido en litros (L) y n es la
cantidad de moléculas del gas medido en moles.
Por ejemplo:Por ejemplo:
Si una mol de gas ocupa 2 L, entonces 5 L contienen 2.5Si una mol de gas ocupa 2 L, entonces 5 L contienen 2.5
moles de gas.moles de gas.

5. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
Ley de AvogadroLey de Avogadro
Dicho físicamente:Dicho físicamente: A presión y temperaturaA presión y temperatura
constantes el volumen de un gas depende de laconstantes el volumen de un gas depende de la
cantidad de sustancia gaseosa.cantidad de sustancia gaseosa.

6. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
Ley de BoyleLey de Boyle
A temperatura y cantidad deA temperatura y cantidad de
sustancia constantes...sustancia constantes...
El volumen de un gas cambia inversamente aEl volumen de un gas cambia inversamente a
la presión.la presión.
VV11PP11 ==
Donde V es el volumen medido en litros (L) y P es laDonde V es el volumen medido en litros (L) y P es la
presión medida en atmósferas.presión medida en atmósferas.
Por ejemplo:Por ejemplo:
Si 3 L de gas se encuentran a 1 atm, entonces si se duplicaSi 3 L de gas se encuentran a 1 atm, entonces si se duplica
la presión ocupará 1.5 L.la presión ocupará 1.5 L.
VV22PP22
PP VV
TT
BB
ChCh
G-L
G-L

7. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
Ley de BoyleLey de Boyle
A temperatura y cantidad de sustancia constantes,A temperatura y cantidad de sustancia constantes, el volumenel volumen
de un gas cambia inversamente a la presión.de un gas cambia inversamente a la presión.

8. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
Ley de CharlesLey de Charles
A presión y cantidad deA presión y cantidad de
sustancia constantes...sustancia constantes...
El volumen de un gas cambiaEl volumen de un gas cambia
proporcionalmente a la temperatura.proporcionalmente a la temperatura.
Donde V es el volumen medido en litros (L) y T es laDonde V es el volumen medido en litros (L) y T es la
temperatura medida en grados Kelvin.temperatura medida en grados Kelvin.
Por ejemplo:Por ejemplo:
Si 5 L de gas se encuentran a 273 K (0° C) entonces si laSi 5 L de gas se encuentran a 273 K (0° C) entonces si la
temperatura aumenta a 293 K ocupará 5.4 L.temperatura aumenta a 293 K ocupará 5.4 L.
VV11
TT11
VV22
TT22
==
PP VV
TT
BB
ChCh
G-L
G-L

9. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
Ley de CharlesLey de Charles
A presión y cantidad de sustancia constantes,A presión y cantidad de sustancia constantes, elel
volumen de un gas cambia proporcionalmente a lavolumen de un gas cambia proporcionalmente a la
temperatura.temperatura.

10. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
Ley de Gay-LussacLey de Gay-Lussac
la presión de un gas cambiala presión de un gas cambia
proporcionalmente a la temperatura.proporcionalmente a la temperatura.
Donde P es el volumen medido en atmósferas y T esDonde P es el volumen medido en atmósferas y T es
la temperatura medida en grados Kelvin.la temperatura medida en grados Kelvin.
Por ejemplo:Por ejemplo:
Si un gas se tiene 273 K (0° C) y una presión de 2 atm,Si un gas se tiene 273 K (0° C) y una presión de 2 atm,
entonces si la temperatura aumenta a 293 K la presiónentonces si la temperatura aumenta a 293 K la presión
cambiará a 2.1 atm.cambiará a 2.1 atm.
PP11
TT11
PP22
TT22
==
A volumen y cantidad deA volumen y cantidad de
sustancia constantes...sustancia constantes...
PP VV
TT
BB
ChCh
G-L
G-L

11. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
Ley de Gay-LussacLey de Gay-Lussac
A volumen y cantidad de sustancia constantes,A volumen y cantidad de sustancia constantes, lala
presión de un gas cambia proporcionalmente a lapresión de un gas cambia proporcionalmente a la
temperatura.temperatura.

12. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
¿Qué pasa si P, V y T¿Qué pasa si P, V y T
cambian?cambian?
PP VV
TT
BB
ChCh
G-L
G-L
La dependencia entre las tres variables se conjuntan:La dependencia entre las tres variables se conjuntan:
==
PP22VV22
TT22
PP11VV11
TT11
A cantidad de sustancia constante,A cantidad de sustancia constante, la presión dela presión de
un gas cambia proporcionalmente a laun gas cambia proporcionalmente a la
temperatura e inversamente al volumen.temperatura e inversamente al volumen.

13. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
¿Qué pasa si nada cambia pero se¿Qué pasa si nada cambia pero se
desconoce una variable?desconoce una variable?
PP VV
TT
BB
ChCh
G-L
G-L
PV = nRTPV = nRT
Pues se puede conocer a través de las demásPues se puede conocer a través de las demás
usando lausando la Ley General de los Gases IdealesLey General de los Gases Ideales queque
se obtiene conjuntando las leyes de los gases:se obtiene conjuntando las leyes de los gases:
Donde P = presión,Donde P = presión, V = volumen,V = volumen, n = sustancia en moles,n = sustancia en moles,
R = Constante general del estado gaseosoR = Constante general del estado gaseoso y T =y T =
temperatura en Ktemperatura en K

14. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
¿Cuál es el valor de la Constante¿Cuál es el valor de la Constante
General del Estado Gaseoso?General del Estado Gaseoso?
R = 0.082 atm L/mol KR = 0.082 atm L/mol K
Depende de la unidades que se usen para las demásDepende de la unidades que se usen para las demás
variables de la ley, por ejemplo:variables de la ley, por ejemplo:
R = 62.36 mmHg L/mol KR = 62.36 mmHg L/mol K
R = 8.2 atm mR = 8.2 atm m33
/mol K/mol K

15. M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea
Una MnemotecniaUna Mnemotecnia
PP VV
TT
Ley de BoyleLey de Boyle
Ley
deCharles
Ley
deCharles
Ley
deGay-Lussac
Ley
deGay-Lussac
Habrás notado este esquema en las diapositivas anteriores, resume quéHabrás notado este esquema en las diapositivas anteriores, resume qué
variables relacionan por cuáles leyes y refleja la estructura de cada ley.variables relacionan por cuáles leyes y refleja la estructura de cada ley.
Encuentra cómo cada ley se puede obtener del esquemaEncuentra cómo cada ley se puede obtener del esquema