los gases

1. LABORATORIO DE GASES
LICETH NATALIA PERALTA PACHÓN
I.E EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÒN
IBAGUÈ
QUÌMICA
10-3
2017
LABORATORIO DE GASES

2. LICETH PERALTA PACHÓN
DIANA FERNANDA JARAMILLO
CARDENAS
EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÒN
IBAGUÈ
10-3
2017
INTRODUCCIÒN

3. En este trabajo vamos a estudiar el comportamiento de los gases y cómo la ciencia ha
tratado de encontrar una explicación para este comportamiento. Encontraremos informaciòn
sobre los gases ideales y sus estados mediante una serie de pantallazos proporcionados
por la pàgina http://www.educaplus.org/gases/estagregacion.html.
OBJETIVOS
● Mediante los ejemplos saber cómo se comportan los gases en cada uno de
sus estados.
● Conocer las teorìas proporcionadas por la pàgina.
● Mejorar y aumentar nuestros conocimientos sobre la aplicación de las leyes
de los gases.
● Practicar lo aprendido en el aula de clases.
MARCO TEÒRICO
ESTADOS DE AGREGACIÒN

4. Los estados de agregación, sólido, líquido y gaseoso, dependen fundamentalmente de las
condiciones de presión y temperatura a las que esté sometida la materia.
ESTADO SÒLIDO
En el estado sólido los átomos o moléculas ocupan posiciones
fijas aunque se encuentran vibrando en esas posiciones con una
capacidad de movimiento limitada.
ESTADO LÌQUIDO

5. En el estado líquido la fuerza de cohesión que
mantiene unidas a las moléculas es mucho
menor.
En un líquido las moléculas tienen una cierta
capacidad de movimiento que, en gran medida, está limitada por las
otras moléculas que tienen alrededor.
ESTADO GASEOSO

6. En un gas las moléculas se encuentran muy lejanas
unas de otras y se mueven en todas direcciones
con libertad absoluta.

7. 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 energía cinética depende de la velocidad,
podemos decir que la temperatura está relacionada
con las velocidades medias de las moléculas del
gas.
Hay varias escalas para medir la temperatura; las más conocidas y utilizadas son las
escalas Celsius (ºC), Kelvin (K) y Fahrenheit (ºF). En este trabajo sólo utilizaremos las
dos primeras.

8. PRESIÒN
Otra unidad muy utilizada para medir la
presión, aunque no pertenece al Sistema
Internacional,es el milímetro de mercurio
(mm Hg) que representa una presión
equivalente al peso de una columna de
mercurio de 1 mm de altura. Esta unidad
está relacionada con la experiencia de
Torricelli que encontró, utilizando un
barómetro de mercurio, que al nivel del mar
la presión atmosférica era equivalente a la
ejercida por una columna de mercurio de 760 mm de altura.

9. VOLUMEN
El volumen es el espacio que ocupa un sistema. Recuerda
que los gases ocupan todo el volumen disponible del
recipiente en el que se encuentran. Decir que el volumen
de un recipiente que contiene un gas ha cambiado es
equivalente a decir que ha cambiado el volumen del gas.
En el laboratorio se utilizan frecuentemente jeringuillas como recipientes de volumen
variable cuando se quiere experimentar con gases.

10. Hay muchas unidades para medir el volumen. En este trabajo
usaremos el litro (L) y el
mililitro (mL)
Su equivalencia es:
1L = 1000 mL
Como 1 L es equivalente a 1
dm3, es decir a 1000 cm3,
tenemos que el mL y el cm3 son unidades equivalentes.
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:

11. 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
a 1 mol de dicha sustancia:
La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa de una sustancia o
cuerpo, usando como medio de comparación la ‘fuerza’ de gravedad.

12. Es una palanca de primer grado de brazos iguales que, mediante el establecimiento
de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite comparar
masas.
LEYES

13. LEY DE AVOGADRO
Esta ley, descubierta por 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
medimos en moles.
El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas:
● Si aumentamos la cantidad de gas, aumentará el volumen.
● Si disminuimos la cantidad de gas, el volumen disminuye.
FORMULA:

14. Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante
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.
El volumen es inversamente proporcional a la
presión:
● Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
● Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

15. Relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la
presión es constante.
En 1787, Jack Charles estudió por primera vez
la relación entre el volumen y la temperatura
de una muestra de gas a presión constante y
observó que cuando se aumentaba la
temperatura el volumen del gas también
aumentaba y que al enfriar el volumen
disminuye.
El volumen es directamente proporcional a la temperatura
del gas:
● Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.
● Si la temperatura del gas disminuye, el volumen
disminuye.

16. Relación entre la presión y la temperatura de un gas cuando el
volumen es constante.
Fue enunciada por Joseph Louis Gay-
Lussac a principios de 1800.
Establece la relación entre la temperatura
y la presión de un gas cuando el volumen
es constante.
La presión del gas es directamente proporcional a su
temperatura:
● Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.
● Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.

17. La ley de los gases ideales es la
ecuación de estado del gas ideal, un gas
hipotético formado por partículas
puntuales sin atracción ni repulsión
entre ellas y cuyos choques son
perfectamente elásticos (conservación
de momento y energía cinética). La
energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas ideal. Los
gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases
monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.
La ley general de los gases 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

18. una de las variables termodinámicas con relación a otra mientras todo lo demás se
mantiene constante.
Postula lo siguiente:
1. Los gases están constituidos por partículas que se mueven en línea recta y al
azar.
Según la teoría cinético-molecular los
átomos o moléculas que componen
cualquier gas pueden ser considerados
como partículas.
Así, la TCM considera que un gas está
constituido por una gran cantidad de
partículas que se mueven aleatoriamente
y con trayectorias rectilíneas.
2. Este movimiento se modifica si las partículas chocan entre sí o contra las
partículas del recipiente.
Este movimiento rectilíneo solamente se ve alterado cuando se
producen choques elásticos entre las propias partículas o entre éstas
y las paredes del recipiente.
La Teoría Cinética considera que estos choques tienen una
duración despreciable, es decir, son instantáneos.
Si consideramos el conjunto de partículas, la distancia media que
recorren sin chocar recibe el nombre de recorrido libre medio.

19. 3. El volumen de las partículas se considera despreciable comparado con el volumen del
gas.
Debido al movimiento constante de sus partículas, los gases ocupan todo
el volumen disponible del recipiente.
El tercer postulado de la teoría cinético-molecular dice que el volumen del
conjunto de partículas de un gas se considera despreciable en
comparación con el volumen ocupado por el propio gas.
4. Entre las partículas no existen
fuerzas atractivas o repulsivas.
Como hemos visto en el segundo
postulado, los choques entre las partículas
son elásticos y esto quiere decir que la
energía cinética media de las partículas no
se altera como consecuencia de los
choques.
En la figura (b) se representa un conjunto
de partículas entre las que existen fuerzas
de atracción y de repulsión. El tipo choque
que se da entre ellas se llama inelástico y
la energía cinética media ya no permanece constante tras ellos.
Según la teoría cinético-molecular los gases se comportan como en la figura (a)
5. La Ec media de las partículas es proporcional a la temperatura absoluta del gas.
Ec=k⋅T

20. La presión es proporcional al número de moléculas por unidad de volumen y a la energía cinética
traslacional promedio de la molécula.
Debido a que en un gas el número de moléculas es del orden de 1023, la cantidad de movimiento
transferida a la pared es constante y uniforme en todos los puntos en situación de equilibrio térmico. En
otras palabras, la presión en un gas es la misma en todos los puntos del recipiente cuando existe
equilibrio térmico.
Vamos a partir de la ecuación que hemos obtenido para la presión:
P=23(NV)(12mv2¯)P=23(NV)(12mv2¯)

21. Es posible comprender mejor el significado de la temperatura si escribimos la ecuación
anterior como:
PV=23N(12mv2¯)PV=23N(12mv2¯)
Comparándola con la ecuación de estado de un gas ideal:
PV=NkBTPV=NkBT
De aquí encontramos que
T=23kB(12mv2¯)T=23kB(12mv2¯)
Podemos despejar la energía cinética molecular como:
12mv2¯=32kBT12mv2¯=32kBT
Puesto que v2x¯=13v2¯vx2¯=13v2¯, se concluye que
12mv2x¯=12kBT12mvx2¯=12kBT
El siguiente teorema, llamado el teorema de la equipartición de la energía, establece que:
La energía de un sistema en equilibrio térmico se divide por igual entre todos los grados
de libertad.
La energía cinética traslacional de N moléculas es simplemente N veces la energía
promedio por molécula, entonces:
Ec=N(12mv2¯)=32kBT=32nRTEc=N(12mv2¯)=32kBT=32nRT
Puesto que v2¯−−√v2¯ se conoce como velocidad cuadrática
media de las moléculas (rms, por sus siglas en inglés).
Para la velocidad rms tenemos:
vrms=v2¯−−√=3kBTm−−−−−√=3RTM

24. SOLUCIÓN EJERCICIOS

25. 1.
2.

26. 3.

27. 4.

28. 5.
6.

29. 7.

30. 8.

31. 9.

32. 10.
CONCLUSIONES

33. ● Esta actividad nos permitió ampliar nuestros conocimientos y practicarlos en un
entorno distinto.
● Los ejercicios nos ayudan a reforzar conocimientos previos adquiridos en el aula
de clase.
● La teoría tambiénes muy necesaria ya que podemos aprender el origen de cada
ley y como funciona.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN….