Gases Ideales
Gases Ideales
Gases Ideales
Zulema Lefevre
Unidad 2:
Revisin Leyes de los Gases Ecuacin General de Estado
Ecuacin de Gases Ideales
Introduccin Terica
Volumen: Es una magnitud que indica el espacio que ocupa una sustancia. El
volumen de un gas es igual al volumen del recipiente que lo contiene. Se mide en
unidades de volumen, tales como decmetro cbico (dm3), centmetro cbico (cm3),
litro (L), mililitro (mL); siendo las dos primeras del sistema internacional (SI).
Presin: Es una magnitud que indica la fuerza que ejerce el gas en una unidad de
rea. Es una medida de las colisiones que ejercen de las molculas de gas sobre la
superficie interna del recipiente. La presin puede medirse en diferentes unidades de
medida, dependiendo del sistema de unidades que se considere. Las unidades de
presin que utilizaremos son: pascal (Pa) y hectopascal (hPa), ambas del SI, y
atmsfera (atm) y torricelli (Torr) que antiguamente era llamada milmetro de
mercurio (mmHg).
Temperatura: Es una magnitud que est relacionada con la energa cintica de las
molculas, que es la energa asociada a los movimientos de las partculas del sistema
(recordar el 3er. postulado de la Teora Cintico Copuscular) . A medida de aumente la
energa cintica de un sistema, su temperatura ser mayor. Las temperaturas se
miden con termmetros y existen diferentes escalas termomtricas.
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273 32
= =
100 100 180
El comportamiento de los gases fue estudiado por los cientficos desde el
siglo XVII, y sus conclusiones se conocen como las Leyes de los Gases.
LEY DE BOYLE:
2
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1 .1
P1 V1 =P2 V2se deduce que = 2
2
1,5 .100 3
Reemplazando los valores resulta que P2 = = 7.5 atm
20 3
3
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La ley de Charles- Gay Lussac indica que el volumen de una cantidad fija de
gas mantenido a presin constante es directamente proporcional a la temperatura
absoluta del gas
Recordar que debes utilizar la temperatura en Escala Kelvin para realizar los
problemas de gases, puesto que es la nica escala de temperatura de carcter no
arbitrario.
Ejemplificando:
V1=500 cm3
1 500 3 . 318
. T2 = V2 = 2 V2 = 552 cm3
1 288
4
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1 2
=
1 2
La ley de Charles- Gay Lussac indica que la presin de una cantidad fija de
gas mantenido a volumen constante es directamente proporcional a la temperatura
absoluta del gas
Ejemplificando:
Un tanque de oxgeno almacenado fuera de un edificio tiene una presin de 2,5 atm a
las 6 de la maana cuando la temperatura es de 10 C. Cul ser la presin del
tanque a las 6 de la tarde cuando la temperatura sea de 30 C?
P1=2,5 atm
1 2,5 . 303
. T2 = 2 P2= 2.7 atm
1 283
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Ejemplificando:
P1=1 atm
V1= 0.55 l
V2= 0.40 l
1 1 2 1 .0.55.303
P2= = P2= 1.5 atm
1 285.5 .0.40
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= Presin
= Volumen
= Moles de gas
= Constante universal de los gases ideales= 0,082 L. atm/ K. mol
= Temperatura absoluta
P.V = n R T
P.V = R T
P.M = RT
P.M = R T
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EJERCITACIN
1) Cules son las caractersticas del estado gaseoso? Cules son los elementos
qumicos que se encuentran en estado gaseoso en condiciones atmosfricas
normales?
2) Investigar qu caractersticas tiene el gas ideal.
3) La presin externa del aire de un avin que vuela a gran altura es inferior a la
presin atmosfrica estndar, razn por la cual la cabina debe presurizarse para
proteger a los pasajeros. Si la presin que indica el barmetro es de 688 mmHg,
indicar el valor de la misma en atmosferas, en torr, pascales y en milibares de
presin
4) En un recipiente hay 50 dm3 de gas a 5 atm de presin Cul ser su volumen si
la presin se incrementa a 7 atm y la temperatura no vara? Justificar el resultado
con la ley correspondiente
5) Un recipiente contiene gas helio a 10 C y 2 atm de presin Cul ser la presin
que soporta si se eleva la temperatura a 38C y el volumen no se modifica?
6) El argn es un gas inerte que se emplea en los focos para retrasar la vaporizacin
del filamento de tungsteno. Un foco que contiene argn a 1,20 atm, y se encuentra
a 18 C aumenta su presin a 1,48 atm. Suponiendo el volumen de gas constante
cual ser la temperatura absoluta y en grados Celsius que alcanzar el gas?
Justificar con la ley correspondiente
7) El gas dixido de carbono ocupa un volumen de 10, 5 litros a 20C Cul ser el
volumen que ocupar el gas si la temperaturacelsius se incrementa en 25 % de la
temperatura inicial y la presin se mantiene constante? Cmo podes explicar el
resultado?
8) Un gas ejerce una presin de 10,5 atm a una temperatura de 35 C. Si la
temperaturacelsius inicial se triplica y se mantiene constante el volumen, Cul
ser la presin que ejercer el gas?
9) A 0C y 2 atm de presin un gas ocupa un volumen de 40 litros Cul ser la
presin que ejercer el gas si se lo lleva a un volumen el triple del anterior y se lo
calienta simultneamente a 35C
10) Una pequea burbuja de gas se eleva desde el fondo del lago donde la
temperatura y la presin son de 8 C y 6,4 atm hasta la superficie del agua a 25
C y presin de 1.0 atm. Calcular cual es el volumen final de la burbuja en ml si el
volumen inicial era de 2,1cm3.
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12) Si el volumen inicial se triplica, cul ser la presin final en una variacin
isotrmica?
13) Determine el volumen ocupado por 0,15mol de una sustancia gaseosa a 40oC y
1715hPa.
14) Qu volumen ocuparn 8,0g de gas metano (CH4) a 840Torr de presin y a
15oC?
15) Se colocan 12,0g de gas propano (C3H8) dentro de un globo de material elstico.
Se miden la presin y la temperatura siendo, respectivamente, 3545,5hPa y 17oC.
Cul ser el volumen del globo?
16) Determine el volumen molar de un gas ideal a 20oCy 700Torr. Y cul sera el
volumen molar a 19oC y 0,92atm?
17) Determine el volumen ocupado por 0,12mol de molculas de sustancia gaseosa a
50oC y 1,615atm de presin.
18) Calcular la masa molecular de un gas sabiendo que 500mg de gas ocupan 341cm3
cuando se encuentran a 0,832atm y a 27oC.
19) Calcular la densidad del gas monxido de carbono en C.N.T.P
20) Calcular la densidad del gas butano (C4H10) sabiendo que, a 48oC, la presin del
gas es de 0,55atm.
21) Calcular la masa de gas oxgeno (O2) que, a 15oC y 810,2hPa, ocupa 138,4cm3.
22) Calcular la masa molar de una sustancia gaseosa si se sabe que 0,8g de ella
ocupan 0,36dm3 cuando se encuentra a 20oC y a 0,97atm.
Respuestas
Ejercicios:
7) 10.68 L8) 12,9 atm 9) 0,75atm 10) 14,25cm3 11) 745K = 472oC
12) 1/3 de P inicial 13) 2.3 dm3 14) 10,7dm3 15) 1,85dm3
16) 26,1dm3 y 26,0dm3 17) 1,97dm3 18) 43,35g/mol 19) 1,25g/dm3
20) 1,21g/dm3 21) 0,15g 22) 55g/mol
Bibliografa consultada: