Propiedades de los gases.
PROPIEDADES DE LOS GASES
INTRODUCCIÓN
En este trabajo se llevará a cabo el significado de cada ley de las propiedades de los gases, la definición de cada una de estas, la ecuación que la compone a cada una y sus respectivos procedimientos para llevar a cabo la función de cada una. Se aprenderá su importancia en el entorno tanto para el conocimiento en el área de química como para el conocimiento de la vida propia.
A continuación se explicará el porqué un gas presenta comportamiento de acuerdo con estas leyes si se puede decir que se comporta como gas ideal o perfecto. Ampliaremos este tema para cualquier duda que se puede tener sobre este o dificultad al llevar a cabo en el descubrimiento de la incógnita en el problema.
OBJETIVOS
*Profundizar en la teoría sobre las propiedades de los gases
*Ampliar el conocimiento en cada una de las leyes.
*Aprender las formulas que se encuentran, componen y forman cada una de estas leyes.
*Saber y aprender el correcto procedimiento para cada unas de estas formulas de la leyes
*Diferenciar cada una de estas y aclarar en que momento de debe de utilizar cada una de esta formulas.
MARCO TEÓRICO
Que son las propiedades de los gases?:
Son aquellas que se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que lo contiene, estos gases se dejan comprimir con facilidad, también se difunden, se dilatan sin ningún inconveniente.
1). Ley de Boyle y Mariotte:
La presión ejercida por una fuerza química es inversamente proporcional a la masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante (si el volumen aumenta la presión disminuye, y si la presión aumenta el volumen disminuye). Esta ley dice que a temperatura constante el volumen a temperatura constante de una muestra de gas seco varía en forma inversamente proporcional a la presión a que se someta.
En términos más sencillos a temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce.
V1 = P2
V2 P1
2). Ley de Charles:
Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenida a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa. A presión constante el volumen de un gas varía directamente proporcional a su temperatura absoluta.
En esta ley, Jacques Charles dice que para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética debido al movimiento de las moléculas del gas. Así que, para cierta cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas (temperatura), mayor volumen del gas.
V1 = V2
T1 T2
3). Relación entre temperatura y presión de un gas:
Manteniendo el volumen constante la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta
P1 = P2
T1 T2
4). Ley combinada de los gases:
El volumen de una muestra dada de gas es inversamente proporcional a su presión y directamente proporcional a su temperatura absoluta.
V1.P1= V2.P2
T1 T2
5). Ley de Gay:
Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar. que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac.
Cuándo se miden a las mismas condiciones de temperatura y presión los volúmenes de los gases se reaccionan entre sí o que ocurre en una reacción estos están en una relación de números enteros y sencillos.
EJEMPLO: 3N2 + N2 ------- 2NH3
6). Ley de los gases ideales:
La ley de Boyle, Charles, el principio de abogadros son todas afirmaciones de proporcionalidad que describen los gases ideales, si las combinamos adecuadamente se obtiene una expresión que relaciona las cuatro variables volumen (V), temperatura (T), presión (P), número de moles (m) y recibe el nombre de ecuación de estado a ley de los gases ideales.
A esta ecuación se le agrega o introduce una constante de proporcionalidad R y obtenemos las siguiente ecuación:
PV= nRT
ECUACIONES
*LEY DE BOYLE O MARIOTTE:
1.A una presión de
350 torr una masa de nitrógeno ocupa un volumen de 2,5 L, hallar el volumen que
ocupará el mismo gas a la presión de una atmósfera y temperatura constante.
1 atm = 760 torr
350 torr. 1 atm =
0,46 atm
760 mmHg
760 torr
P1= 350 torr
V1 = P2
V1= 2,5 L
V2 P1
P2= 1 atm
V2= ?
V1.P1=V2.P2
V2= V1.P1
P2
V2= 2,5 L. 0,46
atm
1 atm
2. Se tiene 0,5 g de oxígeno en un recipiente de 350 ml y 2*c y una presión de 520 torr cuál será la nueva presión del gas si se cambia a un recipiente de 0,72 L mientras la temperatura permanece constante.
V1 = 350 ml 350 ml . 1L = 0,35 L
V2 = 0,72 L 1000 ml
P1= 520 torr
P2= ? V1 = P2
V2 P1
V1.P1 = V2. P2
P2 = V1. P1
V2
P2= 0,35 L. 520 torr
0,72 L
P2= 252,7 torr
3. A presión de 17 atm, 34 L de un gas a temperatura constante experimentan un cambio ocupado por un volumen de 15 L cuál será la presión que ejerce.
P1= 17 atm V1 = P2
V1= 34 L V2 P1
V2= 15 L
P2= ? V1.P1= V2.P2
P2= V1.P1
V2
P2= 34 L. 17 atm
15 L
P2= 38,53 atm
4. A una presión de 200 torr una masa de hidrógeno ocupa un volumen de 3,5 L hallar el volumen que ocupará el mismo gas a la presión de una atmósfera y temperatura constante.
P1= 200 torr 200 torr. 1 atm = 0,26 atm
V1= 3,5 L 760 torr
P2= 1 atm
V2= ?
V1 = P2
V2 P1
V1.P1 = V2.P2
V2= V1.P1
P2
V2= 3,5 L. 0,26 atm
1 atm
V2= 0,91 L
*LEY DE CHARLES:
1. Se tiene 5 g de gas ideal presión constante en un de 8,5 L a 27*c y calentamos el gas haciendo 18*c cuál será el nuevo volumen del gas.
V1= 8,5 L 27*c + 273= 300 *k
V2= ? 18*c + 273= 291*k
T1= 27* c
T2= 18*c V1 = V2
T1 T2
V1.T2 = T1. V2
V2= V1. T2
T1
V2= 8,5 L. 291*k
300*k
V2=8,24 L
2. 15 g de un gas cuyo comportamiento es ideal se hayan en un recipiente de 19,5 L a 145* c si la temperatura se disminuye hasta -20*c cuál es el volumen final del gas.
V1= 19,5 L 145*c + 273= 418*k
V2= ? -20*c + 273=253*k
T1= 145*c
T2= -20*c
V1 = V2
T1 T2
V1.T2 = T1.V2
V2= V1.T2
T1
V2= 19,5 L. 253*k
418*k
V2= 11,80 L
3. Qué volumen ocupa un gas a 30*c a presión constante si la temperatura disminuye en 1/3 ocupando 1200 cm(3).
T1= 30*c 1200 cm(3). 1 ml = 1200 ml
V1= 1200 cm(3) 1 cm(3)
T2=20*c
V2= ? 1200 ml. 1 L = 1.2 L
1000 ml
V1 = V2
T1 T2
V1.T2 = T1.V2
V2= V1.T2
T1
V2= 1.2 L . 20* c
30*c
V2= 1,8 L
4. Se tiene 7 g de gas ideal a presión constante en un recipiente de 7,5 L a 24*c y calentamos el gas haciendo 14*c cuál ses el nuevo volumen del gas.
V1= 7,5 L 24*c + 273= 297*k
V2= ? 14*c + 273= 287*k
T1= 24*c
T2= 14*c
V1 = V2
T1 T2
V1.T2 = T1.V2
V2= V1.T2
T1
V2= 7,5 L. 287*k
297*k
V2= 7,24 L
*RELACIÓN ENTRE TEMPERATURA Y PRESIÓN DE GAS:
1. Un recipiente contiene dióxido de carbono a 24*c y una presión de 15 atm cuál será la presión interna del gas si se aumenta la temperatura a 98*c.
24*c + 273= 297*k P1 = P2
98*c + 273= 371*k T1 T2
P1.T2 = T1.P2
P2= P1.T2
T1
P2=15 atm. 371*k
297*k
P2= 18,73 atm
2. Si una lata de fijador para el cabello a una presión de 4 atm y a una temperatura ambiente de 27*c se arroja al fuego y el envase alcanza los 402*c cuál será su nueva presión.
P1= 4 atm
T1= 27*c P1 = P2
T2= 402*c T1 T2
P2= ? P1. T2 = T1.P2
P2= P1.T2
T1
P2= 4 atm. 402*c
27*c
P2= 59,5 atm
3. A volumen constante un gas ejerce una presión de 880 mm de Hg a 20*c que temperatura habrá si la presión aumenta en 15%.
P1= 880 mmHg 880 mm . 15 = 132 880 + 132= 1032
T1= 20*c 100
T2= ?
P2= 1012 mmHg P1 = P2
T1 T2
P1.T2 = T1.P2
T2= T1.P2
P1
T2= 20*c .1012 mmHg
880 mmHg
T2= 23*c
*LEY COMBINADA DE LOS GASES:
1. Se bombea una muestra de gas desde un recipiente de 10,5 L a 27*c y presión de 760 torr a otro recipiente de 2,5 L a 55*c cuál será su presión final.
V1= 10,5 L 27*c + 273= 300*k
V2= 2,5 L 55*c + 273= 828*k
T1=300*k
T2= 328*k
P1= 760 torr V1.P1 = V2.P2
P2= ? T1 T2
V1.P1.T2 = T1.V2.P2
P2= V1.P1.T2
T1.V2
P2= 10,5 L. 760 torr. 328*k
300*k. 2,5 L
P2= 3489,92 torr
2. 2,65 L de un gas ideal se encuentra a 25*c y 1.2 atm de presión si se pasa del gas a un nuevo recipiente de 1,5 L a una temperatura de 72*c cuál es la nueva presión del gas.
V1= 2,65 L 25*c + 273= 298*k
T1= 25*c 72*c + 273= 345*k
P1= 1,2 atm
V2= 1,5 L
T2= 72*c V1.P1 = V2.P2
T1 T2
V1.P1.T2 = T1.V2.P2
P2= V1.P1.T2
T1.V2
P2= 2,65 L. 1,2 atm. 345*k
298*k. 1,5 L
P2= 2,45 atm
PANTALLAZOS
*Ley de Boyle:
*Ley de Charles:
CONCLUSIONES
* Con este trabajo se aprendió el desarrollo y significado de cada una de las leyes.
* Se aclaró´la función de las leyes y el momentos en que estas se deben utilizar
* Se profundizó acerca de estas con una actividad lúdica proporcionando un mayor aprendizaje para el lector.
WEBGRAFÍA
http://www.educaplus.org/gases/labayuda.h
https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Boyle-Mariotte
https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Charles
https://www.quimicas.net/2015/05/ejemplos-de-la-ley-de-charles.html
http://leyesdelosgases5c.blogspot.com/2010/11/ley-de-gay-lussac.html
FALTARON EJERCICIOS 4.0
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