Este documento presenta un resumen de las principales leyes de los gases. Explica conceptos como estado gaseoso, temperatura, presión, volumen y cantidad de gas. Luego describe las leyes de Avogadro, Boyle, Charles y la ley generalizada de los gases, las cuales establecen relaciones entre estas propiedades cuando se mantienen constantes ciertos factores. Finalmente, introduce brevemente la ley de los gases ideales.

1. LEYES DE LOS GASES
LAURA VALENTINA MENDEZ ORTIZ
INSTITUCION EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACION
DIEZ TRES
IBAGUE
2017

2. TABLA DE CONTENIDO
1. Introducción
2. Objetivos
3. Propiedadesde los gases
4. Marco teórico
4.1 Estados de congregación(solido, líquido y gaseoso)
4.2 Temperatura
4.3 Presión
4.4 Volumen
4.5 Cantidad de gas
4.6 Ley de Avogadro
4.7 Ley de Boyle
4.8 Ley de Charles
4.9 Ley generalizada
4.10 Ley de gases ideales
4.11 Ley de gass-lusacc
4.12 Ejercicios pantallazos

3. Introducción
Los gases se forman cuando la energíade 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 medidaque
la temperatura aumenta, la cantidad de movimiento de las moléculas
individuales aumenta.
Objetivos
 Ampliar el conocimiento acerca de las leyes de los gases.
 Aprendermás sobre las leyes de Boyle, Charles y Avogadro.
 Dar buena aplicación sobre las leyes.

4. Marco Teórico:
ESTADOS DE CONGREGACION

5. Solido:Se caracteriza por tener forma y volumen constante, esto se
debe a que las partículas que la forman están unidas por fuerzas de
atracción bastantes grandes, sus átomos se entrelazan formando
estructuras estrechas y definidas lo que les confiere la capacidad de
soportar fuerzas sin deformación.

6. Liquido: Tienen volumen constante, en los líquidos las partículas están
unidas por una fuerza de atracción menor que en los sólidos. La
capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo
contiene. En este caso,aún existe cierta unión entre los átomos del
cuerpo,aunque mucho menos intensa que en los sólidos.

7. Cuando se aumenta la temperatura en los liquidos , aumenta la
movilidad de sus particulas.
Gases:No tienen forma fija, su volumen es fluido al igual que al de los
líquidos,la atracción de sus partículas en muy poca más bien es como
si se repelaran. Su densidad es mucho menor que la de los líquidos y
sólidos,y las fuerzas gravitatorias y de atracción entre sus moléculas
resultan insignificantes

8. TEMPERATURA
Según la teoría cinética, la temperatura es una medida de la energía
cinética media de los átomos y moléculas que constituyen un sistema.
Dado que la energíacinética depende de la velocidad,podemos decir
que la temperatura está relacionada con las velocidadesmedias de las
moléculas del gas.
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de
calor medible mediante un termómetro.

9. Como se calibra un termometro.
Mientras se está produciendo un cambio de estado la temperatura
permanece constante y por ello consideramoslos cambios de estado
del agua (a 1 atm) como puntos de referencia.
Punto de fusión del agua:
La fase líquida se encuentra en equilibrio con la fase sólida y la
temperatura permanece constante.
Los valores otorgados a este punto en cada escala son:
 Celsius: 0
 Kelvin: 273.15
 Fahrenheit: 32
Punto de ebullición del agua:
La fase líquida se encuentra en equilibrio con la fase gaseosay la
temperatura permanece constante.
Los valores otorgados a este punto en cada escala son:
 Celsius: 100
 Kelvin: 373.15
 Fahrenheit: 212

10. PRESION
En Física,llamamos presión a la relación que existe entre una fuerza y
la superficie sobre la que se aplica:
P=FSP=FS
Dado que en el Sistema Internacional la unidad de fuerza es el newton
(N) y la de superficie es el metro cuadrado (m2
), la unidad resultante
para la presión es el newton por metro cuadrado (N/m2
) que recibe el
nombre de pascal (Pa).
1Pa=1Nm2
Otra unidad muy utilizada para medir la presión, aunque no pertenece
al SistemaInternacional, es el milímetro de mercurio (mm Hg) que
representauna presiónequivalente al peso de una columna de
mercurio de 1 mm de altura. Esta unidad está relacionada con la
experiencia de Torricellique encontró, utilizando un barómetro de
mercurio, que al nivel del mar la presiónatmosféricaera equivalente a
la ejercidapor una columna de mercurio de 760 mm de altura.
En este caso la fuerza se corresponderíacon el peso (m⋅gm⋅g)de la
columna de mercurio por lo que
P=m⋅gSP=m⋅gS

11. Como la masa puede expresarse como el producto de la densidad por
el volumen (m=d⋅Vm=d⋅V),si sustituimos será:
P=d⋅V⋅gSP=d⋅V⋅gS
y dado que el volumen es el producto de la superficie de la base por la
altura (V=S⋅hV=S⋅h), tenemos:
P=d⋅S⋅h⋅gSP=d⋅S⋅h⋅gS
y simplificando tenemos:
P=d⋅g⋅hP=d⋅g⋅h
que nos permite calcular la presión en función de la densidad,la
intensidad del campo gravitatorio y la altura de la columna.
Sustituyendo los correspondientes valores en la ecuación anterior
tenemos que:
P=d⋅g⋅h=13600kgm3⋅9,8Nkg⋅0,76m≊101300Nm2=101300PaP=d⋅g⋅h=
13600kgm3⋅9,8Nkg⋅0,76m≊101300Nm2=101300Pa
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 presiónaumenta quiere
decir que el número de choques por unidad de tiempo es mayor.
En este trabajo usaremos la atmósfera(atm) y el milímetro de
mercurio (mmHg):
1atm=760mmHg

12. VOLUMEN
El volumen es el espacio que ocupa un sistema. Recuerdaque los
gases ocupan todo el volumen disponible delrecipiente en el que se
encuentran. Decir que el volumen de un recipiente que contiene un
gas ha cambiado es equivalente a decirque ha cambiado el volumen
del gas. Tambiénvaría dependiendode la temperatura y de la presión.

13. CANTIDAD DE GAS.
La cantidad de gas está relacionada con el número total de moléculas
que se encuentran en un recipiente.La unidad que utilizamos para
medir la cantidad de gas es el mol.
Un mol es una cantidad igual al llamado número de Avogadro:
1 mol de moléculas= 6,022·1023
moléculas
1 mol de átomos= 6,022·1023
átomos
¡¡¡ 602.200.000.000.000.000.000.000 !!!
La masa molar de una sustancia pura es la masa que corresponde a1
mol de dicha sustancia:
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 =
masa en gramos
𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠

14. LEY DE AVOGADRO

15. Esta ley, descubiertapor Avogadro a principios del siglo XIX,
establece la relación entre la cantidad de gas y su volumen cuando se
mantienen constantes la temperatura y la presión.Recuerda que
la cantidad de gas la medimosen moles.
El volumen es directamente proporcional es decir,que si aumentamos
la cantidad de gas, aumentara el volumen y se disminuye la cantidad
de gas, el volumen disminuye.
¿Por qué ocurre esto?
Vamos a suponer que aumentamos la cantidad de gas. Esto quiere
decir que al haber mayor número de moléculas aumentará la
frecuenciade los choques con las paredes delrecipiente lo que
implica (por un instante) que la presióndentro del recipiente es mayor
que la exterior y esto provocaque el émbolo se desplace haciaarriba
inmediatamente. Al haber ahora mayor distancia entre las paredes (es
decir, mayor volumen del recipiente)el número de choques de las
moléculas contra las paredes disminuye y la presiónvuelve a su valor
original.
Según hemos visto en la animación anterior, también podemos
expresar la ley de Avogadro así:
V
n
= k

16. Supongamos que tenemos una cierta cantidad de gas n1 que ocupa un
volumen V1 al comienzo del experimento.Si variamos la cantidad de
gas hasta un nuevo valor n2, entonces el volumen cambiará a V2, y se
cumplirá:
𝑉1
𝑛1
=
𝑉2
𝑛2
EJERCICIO
1. Sabemos que 3.50 L de un gas contienen 0.875 mol. Si
aumentamos la cantidad de gas hasta 1.40 mol, ¿cuál será el
nuevo volumen del gas? (a temperatura y presiónconstantes)
Formula: V1⋅n2=V2⋅n1V1⋅n2=V2⋅n1
Se sustituyen los datos:
3.50L⋅1.4mol=V2⋅0.875mol3.50L⋅1.4mol=V2⋅0.875mol
LEY DE BOYLE
Fue descubiertapor 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 proporcionalal volumen del recipiente,
cuando la temperatura es constante.
V2=5.60L

17.  El volumen es inversamente proporcionala la presión, es decir
que si la presiónaumenta el volumen disminuye y si la presión
disminuya el volumen aumenta.
¿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
presiónserá menor ya que ésta representala frecuenciade choques
del gas contra las paredes.
Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrerlas
partículas es menor y por tanto se producenmás choques en cada
unidad de tiempo: aumenta la presión.

18. Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura
permanecenconstantes, el producto de la presiónpor el volumen
siempre tiene el mismo valor.
Como hemos visto, la expresiónmatemática de esta ley es:
P⋅V=kP⋅V=k
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:
P1⋅V1=P2⋅V2
EJERCICIO
1. 4.0 L de un gas están a 600 mmHg de presión. ¿Cuál será su
nuevo volumen si aumentamos la presión hasta 800 mmHg?
Formula: P1⋅V1=P2⋅V2P1⋅V1=P2⋅V2
Sustituimos valores
600mmHg⋅4L=800mmHg⋅V2600mmHg⋅4L=800mmHg⋅V2
Y despejamos
LEY DE CHARLES
En 1787,Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el
volumen y la temperatura de una muestra de gas a presiónconstante
y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del
gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.
V2=3L

19.  El volumen es directamente proporcional a la temperatura del
gas, es decir, si la temperatura aumenta el volumen del gas
también y así viceversa.
¿Por qué ocurre esto?
Cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven
con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del
recipiente.Esto quiere decir que el número de choques por unidad de
tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento (por un instante)

20. de la presiónen el interior del recipiente y aumentará el volumen (el
émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la presiónse iguale con
la exterior).
Lo que Charles descubrió es que si la cantidad de gas y la presión
permanecenconstantes, el cociente entre el volumen y la temperatura
siempre tiene el mismo valor.
Matemáticamente podemos expresarlo así:
𝑉
𝑇
=K
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se
encuentra a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si
variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la
temperatura cambiará a T2, y se cumplirá:
𝑉1
𝑇1
=
𝑉2
𝑇2
EJERCICIO
Un gas tiene un volumen de 2.5 L a 25 °C. ¿Cuál será su nuevo
volumen si bajamos la temperatura a 10 °C?
Primero expresamosla temperatura en kelvin:
T1 = (25 + 273) K= 298 K
T2 = (10 + 273 ) K= 283 K
Se sustituyen los datos:
𝟐, 𝟓𝑳
𝟐𝟗𝟖𝑲
=
𝑽 𝟐
𝟐𝟖𝟑𝑲
Se despeja 𝑉2

21. LEY GENERALIZADA
Es una ley de los gases que combina la ley de Boyle-Mariotte, la ley
de Charles y la ley de Gay-Lussac. Estas leyes matemáticamente se
refieren a cada una de las variables termodinámicas con relación a
otra mientras todo lo demás se mantiene constante.
𝑽 𝟐=𝟐,𝟑𝟕𝑳

22. LEY DE GASES IDEALES
Es el comportamiento que presentan aquellos gases cuyas moléculas
no interactúan entre si y se mueven aleatoriamente

25. LEY DE GAY-LUSSAC
La ley de Gay- Lussac establece la relación entre la temperatura y la
presiónde un gas cuando el volumen es constante.
Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más
rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las
paredes,es deciraumenta la presiónya que el recipiente es de
paredes fijas y su volumen no puede cambiar.

26. ¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más
rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las
paredes,es deciraumenta la presiónya que el recipiente es de
paredes fijas y su volumen no puede cambiar.
Gay-Lussac descubrió que, en cualquier momento de este proceso,el
cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo
valor:
𝑃
𝑇
= 𝐾
Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión
P1 y a una temperatura T1 al comienzo del experimento.Si variamos la
temperatura hasta un nuevo valor T2, entonces la presióncambiará a
P2, y se cumplirá:
𝑃1
𝑇1
=
𝑃2
𝑇2
EJERCICIO
Cierto volumen de un gas se encuentra a una presión de 970 mmHg
cuando su temperatura es de 25.0°C.¿A qué temperatura deberá
estar para que su presiónsea 760 mmHg?
Se expresa la temperatura en kelvin
T1 = (25 + 273) K= 298 K
Se sustituye la ecuación
970𝑚𝑚𝐻𝑔
298𝑘
=
760𝑚𝑚𝐻𝑔
𝑇2
Se despeja 𝑇2
T2=233.5K

27. EJERCICIOS PANTALLAZOS

29. Web grafía.
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_mate
ria/curso/materiales/estados/solido.htm
https://es.wikibooks.org/wiki/Qu%C3%ADmica/Estados_de_agregaci%
C3%B3n
http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/521-leyes-de-los-
gases-ideales.html
http://leyesdelosgases5c.blogspot.com.co/2010/11/ley-de-gay-
lussac.html