Gases

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GASES

Los siguientes son elementos que pueden existir como
gases a una temperatura de 25°C y 1 atm de presión

5.1

Elementos que existen como gases a una temperatura de 25°C y 1 atm de presión

5.1

Características físicas de los gases


Son capaces de adquirir cualquier forma



Son compresibles



Pueden mezclarse con todo tipo de elementos con
mucha facilidad



Tienen una densidad mucho menor que los solidos y los
líquidos.

5.1

Presión =

Fuerza
Área

(Fuerza = masa × aceleración)

Unidades de presión
1 Pascal (Pa) = 1 N/m2
1 atm = 760 mmHg = 760 torr
1 atm = 101,325 Pa
Barometro

5.2

16 Km

6.4 Km

0.2 atm

0.5 atm

Nivel del mar 1 atm

5.2

Manómetros usados para medir la presión
Vacío

Mercurio

5.2

Instrumentos utilizados para comparar
el volumen y la presión de un gas

Si la presión aumenta entonces… el volumen decrece

5.3

Ley de Boyle

P  1/V
P x V = constante
P1 x V1 = P2 x V2

Temperatura constante

5.3

Una muestra de cloro en estado gaseoso ocupa un
volumen de 946 mL y se encuentra a una presión de
726 mmHg. ¿Cuál es la presión que se necesita para
que el volumen disminuya a 154 mL si la temperatura
de la muestra es constante?

P x V = constante
P1 x V1 = P2 x V2
P1 = 726 mmHg

P2 = ?

V1 = 946 mL

V2 = 154 mL

P1 x V1
726 mmHg x 946 mL
P2 =
=
= 4460 mmHg
154 mL
V2
5.3

Expansión de un gas
Tubo de
ensayo

Mercurio
Gas

Temperatura
baja

Temperatura
alta

Si la temperatura aumenta entonces... el volumen aumenta 5.3

Variación del volumen de un gas
con respecto a la temperatura

Ley de Charles
y Gay-Lussac

VT
V = constante x T
V1/T1 = V2 /T2

La temperatura debe ser
expresada en °K
T (K) = t (0C) + 273.15

5.3

Una muestra de monóxido de carbono en estado
gaseoso se encuentra a una temperatura de 125°C. Si
el volumen inicial de la muestra es de 3.2 litros, ¿Qué
temperatura debe tener el sistema si se quiere reducir
el volumen a 1.54 litros?

V1 /T1 = V2 /T2
V1 = 3.20 L

V2 = 1.54 L

T1 = 398.15 K

T2 = ?

T1 = 125 (0C) + 273.15 (K) = 398.15 K
V2 x T1
T2 =
=
V1

1.54 L x 398.15 K
3.20 L

= 192 K
5.3

Ley de Avogadro
V  número de moles (n)
V = constante x n

Temperatura constante
Presión constante

V1 / n1 = V2 / n2

5.3

El amoniaco reacciona con el oxígeno para formar NO
y vapor de agua. Si se utilizan X litros de amoniaco,
¿cuantos litros de NO se formarán a temperatura y
presión constantes?

4NH3 + 5O2
1 mol NH3

4NO + 6H2O
1 mol NO

con temperatura y presión constantes…
1 volumen NH3

1 volumen NO

5.3

5.3

5.3

5.3

Ecuación de los gases ideales
1
Ley de Boyle: V (T
y n constantes)
P
Ley de Charles: V  T(P y n constantes)
Ley de Avogadro: V n(P y T constantes)
nT
V
P

nT
nT
V =constante x
=R
P
P

R = constante
universal de los gases

PV = nRT
5.4

Cuando en una muestra la temperatura es 0°C y la
presión es 1 atm, se dice que ésta se encuentra en
condiciones normales de presión y temperatura.
Se ha demostrado que en condiciones normales
de presión y temperatura, 1 mol de un gas ideal
ocupa 22.414 litros de volumen.

PV = nRT
(1 atm)(22.414L)
PV
R=
=
nT
(1 mol)(273.15 K)
R = 0.082057 L • atm / (mol • K)
5.4

¿Cuál es el volumen en litros que ocupan 49.8 gramos
de ácido clorhídrico (HCL) a presión y temperatura
normales?
T = 0 0C = 273.15 K

PV = nRT
nRT
V=
P

P = 1 atm
1 mol HCl
n = 49.8 g x
= 1.37 mol
36.45 g HCl

1.37 mol x 0.0821
V=

L•atm
mol•K

x 273.15 K

1 atm

V = 30.6 L
5.4

El argón es un gas inerte que se usa en algunas
bombillas para retrasar la vaporización del filamento.
Cierto foco contiene argón a 1.2 atm de presión y
cambia de temperatura desde 18°C hasta 85°C. ¿Cuál
es la presión final del argón en atm si el volumen del
sistema es constante?

PV = nRT

n, V y R son constantes

nR
= P = constante
T
V
P1
P2
=
T1
T2

P1 = 1.20 atm
T1 = 291 K

P2 = ?
T2 = 358 K

T2
= 1.20 atm x 358 K = 1.48 atm
P2 = P1 x
291 K
T1
5.4

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