QUÍMICA GENERAL
Mezclas de gases.
Inicio
¿Cuál es tu logro de la semana?
Utilidad
¿Qué vimos en la sesión anterior?
✔Leyes de los gases
✔Ecuación general de los
gases ideales..
¿Es sustancia o mezcla?
¿De qué está
compuesto?
¿En qué estado de la
materia se encuentra
el aire?
Logro de Aprendizaje
Al finalizar la sesión, el estudiante utiliza las leyes de los gases
ideales en mezclas para la resolución de ejercicios, determinando
las magnitudes de los gases.
Temario
✔Mezcla de gases. Ley de Dalton (presiones parciales),
✔Ley de Amagat (volúmenes parciales),
✔Masa molecular aparente.
Transformación
Mezcla de Gases Ideales
Atmósfera:
Mezcla de distintos gases
• En gases ideales se trabajó con sustancias simples o puras, ahora se trabajará con
mezclas de gases como el aire (mezcla de N2, O2, Ar y otros gases).
• En una mezcla de gases ideales, las moléculas de cada gas se comportan como si estuvieran
solas, ocupan todo el volumen y contribuyen con su presión, a la presión total ejercida.
Considerando el volumen constante, la presión
total de la mezcla de los dos gases, será la
suma de las presiones parciales:10,1 atm
La presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones que cada gas
ejercería si estuviera solo.
✔Presión de 0,6 moles de H2 es 2,9 atm.
✔Presión de 1,50 moles de He es de 7,2 atm.
Ley de Dalton De las presiones parciales
Ley de Dalton
En una mezcla de gases, la suma de los moles de cada uno de ellos, será el total de
moles en la mezcla.
Ejemplo: Si tengo una mezcla de gases a, b, c,…, x:
Ley de Dalton (continuación)
Fracción Molar (x):
La fracción molar es una cantidad adimensional que expresa la relación del
número de moles de un determinado componente gaseoso, respecto al número total
de moles de todos los componentes en una mezcla.
PT
V
PT = PA + PB
Presión Parcial (Pi)
• Cada componente de una mezcla de gases ejerce una presión, al igual que la que
ejercería si estuviese él sólo en el recipiente.
• Para conocer las presiones parciales, es necesario obtener primero las fracciones
molares de cada gas.
Donde:
Xi = Fracción molar
ni = moles del gas
nT = moles totales
Pi = Presión parcial
PT = Presión Total
LEY DE AMAGAT
De los volúmenes parciales
• El volumen total ocupado por una mezcla gaseosa, es igual a la suma de los volúmenes
parciales de sus gases componentes.
Vt = VA + VB +VC
Por volumen parcial de un gas se entiende, el que ocuparía un gas si estuviese solo a una
temperatura dada y a la presión total de la mezcla.
Volumen Parcial
Vi = xi VT
Masa molecular promedio (Mt)
Cuando se trata de una mezcla, la masa molecular se obtiene mediante el promedio
ponderado de las masas moleculares de las sustancias que componen la mezcla.
Una forma de calcular la masa molecular de una mezcla gaseosa es utilizando el
concepto de “Masa Molecular Promedio”, para lo cual solo se requiere dos cosas:
•La masa molecular de cada gas que integra la mezcla.
•La fracción molar de cada uno.
2KCl (s) + 3O2 (g)
Recolección de gases sobre agua
Útil aplicación de la Ley de Dalton, en la colección de los gases sobre agua. El vapor de agua
se encuentra presente mezclado con los gases colectados. En los cálculos debe hacerse una
corrección por el vapor de agua presente.
Ecuación Química de desprendimiento de gas: 2KClO3 (s)
Donde:
PT
= Pgh
= PO2
+ PVH2O
Generalizando:
PT
= Pgh
= Pgs
+ PvH2O
Pgs
= Pgh
– PvH2O
Pgh
= PT
= Patm
Patm
= Pgh
= PT
= Pgs
+ PVH2O
Contenedor
de O2 y
vapor de
agua
PT = Presión Total
Pgh = Presión del gas húmedo
Pgs = Presión del gas seco
Patm = Presión atmosférica
PVH2O = Presión de vapor de agua
Desarrollemos Juntos
El aire seco es una mezcla de gases que consiste esencialmente de nitrógeno, oxígeno, y
pequeñas cantidades de otros gases. Calcula el peso molecular aparente del aire dada su
composición aproximada.
Componente
Composición
Fracción molar
Masa
Molecular (uma)
Nitrógeno 0,78 28,01
Oxígeno 0,21 32,00
Argón 0,01 39,94
1,00
Ejemplo 01
Una muestra de aire seco de masa total 1,0 g contiene casi exclusivamente:
0,76 g de nitrógeno (N2) y de 0,24 g de oxígeno (O2). Datos MA: N = 14, O = 16.
Calcula:
a)La cantidad de cada gas en moles.
b)Los moles totales.
c)Las fracciones molares.
d)Las presiones parciales, siendo PT = 10 atm.
Ejemplo 02
Trabajo en equipos
Práctica
Indicaciones
● Se forman equipos de cuatro integrantes para resolver los 2
ejercicios propuestos en un tiempo de 20 minutos.
● Facilitaré el desarrollo de la parte práctica monitoreando a los
estudiantes para resolver sus dudas.
● Al finalizar el tiempo realizaré la corrección de los dos ejercicios a
modo de retroalimentación.
● Escucharán atentos la explicación e intervendrán si detectan alguna
posibilidad de mejora.
Una mezcla de 17,6 g de CO2, 4,81 g de CH4 y 5,6 g de CO, ejerce una presión
sobre el recipiente que la contiene, de 800mmHg. Calcula la presión parcial del
CH4 en la mezcla. Pa: C:12, O:16, H:1
Ejercicio 01
Ejercicio 02
Una mezcla constituida por 26 g de CO2, 20 g de SO2 y 12 g de H2 se deposita
en un recipiente a las condiciones de 30°C y 3 atm de presión. Determinar el
volumen del recipiente. (Expresar la respuesta con un decimal).
Datos: P.A (uma): H=1; C=12; O=16; S=32; R=0,082 atm.L/mol.K
Cierre
¡Lo que aprendimos hoy!
S09_s18+-+Matesdddddssssssssssssssssssssssssssssss
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  • 1.
  • 2.
    Inicio ¿Cuál es tulogro de la semana?
  • 3.
    Utilidad ¿Qué vimos enla sesión anterior? ✔Leyes de los gases ✔Ecuación general de los gases ideales..
  • 4.
    ¿Es sustancia omezcla? ¿De qué está compuesto? ¿En qué estado de la materia se encuentra el aire?
  • 5.
    Logro de Aprendizaje Alfinalizar la sesión, el estudiante utiliza las leyes de los gases ideales en mezclas para la resolución de ejercicios, determinando las magnitudes de los gases.
  • 6.
    Temario ✔Mezcla de gases.Ley de Dalton (presiones parciales), ✔Ley de Amagat (volúmenes parciales), ✔Masa molecular aparente.
  • 7.
    Transformación Mezcla de GasesIdeales Atmósfera: Mezcla de distintos gases • En gases ideales se trabajó con sustancias simples o puras, ahora se trabajará con mezclas de gases como el aire (mezcla de N2, O2, Ar y otros gases). • En una mezcla de gases ideales, las moléculas de cada gas se comportan como si estuvieran solas, ocupan todo el volumen y contribuyen con su presión, a la presión total ejercida.
  • 8.
    Considerando el volumenconstante, la presión total de la mezcla de los dos gases, será la suma de las presiones parciales:10,1 atm La presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones que cada gas ejercería si estuviera solo. ✔Presión de 0,6 moles de H2 es 2,9 atm. ✔Presión de 1,50 moles de He es de 7,2 atm. Ley de Dalton De las presiones parciales
  • 9.
    Ley de Dalton Enuna mezcla de gases, la suma de los moles de cada uno de ellos, será el total de moles en la mezcla. Ejemplo: Si tengo una mezcla de gases a, b, c,…, x:
  • 10.
    Ley de Dalton(continuación)
  • 11.
    Fracción Molar (x): Lafracción molar es una cantidad adimensional que expresa la relación del número de moles de un determinado componente gaseoso, respecto al número total de moles de todos los componentes en una mezcla. PT V PT = PA + PB
  • 12.
    Presión Parcial (Pi) •Cada componente de una mezcla de gases ejerce una presión, al igual que la que ejercería si estuviese él sólo en el recipiente. • Para conocer las presiones parciales, es necesario obtener primero las fracciones molares de cada gas. Donde: Xi = Fracción molar ni = moles del gas nT = moles totales Pi = Presión parcial PT = Presión Total
  • 13.
    LEY DE AMAGAT Delos volúmenes parciales • El volumen total ocupado por una mezcla gaseosa, es igual a la suma de los volúmenes parciales de sus gases componentes. Vt = VA + VB +VC Por volumen parcial de un gas se entiende, el que ocuparía un gas si estuviese solo a una temperatura dada y a la presión total de la mezcla. Volumen Parcial Vi = xi VT
  • 14.
    Masa molecular promedio(Mt) Cuando se trata de una mezcla, la masa molecular se obtiene mediante el promedio ponderado de las masas moleculares de las sustancias que componen la mezcla. Una forma de calcular la masa molecular de una mezcla gaseosa es utilizando el concepto de “Masa Molecular Promedio”, para lo cual solo se requiere dos cosas: •La masa molecular de cada gas que integra la mezcla. •La fracción molar de cada uno.
  • 15.
    2KCl (s) +3O2 (g) Recolección de gases sobre agua Útil aplicación de la Ley de Dalton, en la colección de los gases sobre agua. El vapor de agua se encuentra presente mezclado con los gases colectados. En los cálculos debe hacerse una corrección por el vapor de agua presente. Ecuación Química de desprendimiento de gas: 2KClO3 (s) Donde: PT = Pgh = PO2 + PVH2O Generalizando: PT = Pgh = Pgs + PvH2O Pgs = Pgh – PvH2O Pgh = PT = Patm Patm = Pgh = PT = Pgs + PVH2O Contenedor de O2 y vapor de agua PT = Presión Total Pgh = Presión del gas húmedo Pgs = Presión del gas seco Patm = Presión atmosférica PVH2O = Presión de vapor de agua
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  • 17.
    El aire secoes una mezcla de gases que consiste esencialmente de nitrógeno, oxígeno, y pequeñas cantidades de otros gases. Calcula el peso molecular aparente del aire dada su composición aproximada. Componente Composición Fracción molar Masa Molecular (uma) Nitrógeno 0,78 28,01 Oxígeno 0,21 32,00 Argón 0,01 39,94 1,00 Ejemplo 01
  • 18.
    Una muestra deaire seco de masa total 1,0 g contiene casi exclusivamente: 0,76 g de nitrógeno (N2) y de 0,24 g de oxígeno (O2). Datos MA: N = 14, O = 16. Calcula: a)La cantidad de cada gas en moles. b)Los moles totales. c)Las fracciones molares. d)Las presiones parciales, siendo PT = 10 atm. Ejemplo 02
  • 19.
  • 20.
    Indicaciones ● Se formanequipos de cuatro integrantes para resolver los 2 ejercicios propuestos en un tiempo de 20 minutos. ● Facilitaré el desarrollo de la parte práctica monitoreando a los estudiantes para resolver sus dudas. ● Al finalizar el tiempo realizaré la corrección de los dos ejercicios a modo de retroalimentación. ● Escucharán atentos la explicación e intervendrán si detectan alguna posibilidad de mejora.
  • 21.
    Una mezcla de17,6 g de CO2, 4,81 g de CH4 y 5,6 g de CO, ejerce una presión sobre el recipiente que la contiene, de 800mmHg. Calcula la presión parcial del CH4 en la mezcla. Pa: C:12, O:16, H:1 Ejercicio 01 Ejercicio 02 Una mezcla constituida por 26 g de CO2, 20 g de SO2 y 12 g de H2 se deposita en un recipiente a las condiciones de 30°C y 3 atm de presión. Determinar el volumen del recipiente. (Expresar la respuesta con un decimal). Datos: P.A (uma): H=1; C=12; O=16; S=32; R=0,082 atm.L/mol.K
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