5 Lección: Ley de los gases ideales de estado

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Los gases ideales son gases hipotéticamente hablando, idealizados del comportamiento de los gases en condiciones corrientes. Así, los gases manifestarían un comportamiento muy parecido al ideal del alto calor y también por el mal comportamiento que presentan las bajas presiones de todos los gases. Debido a su estado gaseoso, también se les conoce como gases perfectos.

La Presión de un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene, el Volumen que ocupa, la Temperatura a la que se encuentra y la cantidad de sustancia que contiene (número de moles) están relacionadas. A partir de las leyes de Boyle-Mariotte, Charles- Gay Lussac y Avogadro se puede determinar la ecuación que relaciona estas variables conocida como Ecuación de Estado de los Gases Ideales: PV=nRT.

El valor de R (constante de los gases ideales) puede determinarse experimentalmente y tiene un valor de 0,082 (atm.L/ºK.mol ).No se puede modificar una de estas variables sin que cambien las otras.

La ecuación que describe la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad de un gas ideal es:

P \cdot V = n \cdot R \cdot T \,\!

Donde:

  • P indica la presión del gas.
  • V indica el volumen del gas.
  • n es el número de mol-gramos del gas.
  • R es la constante universal de los gases.
  • T es la temperatura del gas en K.

Esta ecuación de estado reúne las leyes anteriores, expresando la relación que existe entre las magnitudes relevantes en los gases ideales, y describe satisfactoriamente el comportamiento de los gases en condiciones de bajas presiones y altas temperaturas. Cuando la presión aumenta mucho o la temperatura disminuye, el comportamiento de los gases se aparta del descrito por esta ecuación.

FGHFYHF

Teoría cinética molecular

Desarrollada por Ludwig Boltzmann y Maxwell. Nos indica las propiedades de un gas noble a nivel molecular.

  • Todo gas está formado por pequeñas partículas esféricas llamadas moléculas.
  • Las moléculas gaseosas se mueven a altas velocidades, en forma recta y desordenada.
  • Los gases ejercen una presión continua al recipiente debido a los choques de las moléculas con las paredes de éste.
  • Los choques moleculares son perfectamente elásticos. No hay cambio de energía.
  • No se toman en cuenta las interacciones de atracción y repulsión molecular.
  • La energía cinética media de la translación de una molécula es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas.

 

Problemas que se resuelven  con la ecuacion de estado

Calcular el número  de moles  de un gas que ocupa un volumen de 730 ml a C.N

Solución:

n = ?

V= 730 ml = 0.73 L

P = 1 atm

T= 0 ºC  + 273 = 273 ºK

R = 0.082 L. atm / ºK. mol

de PV = n R T  despejamos n:

n = P . V / R.T

Remplazamos:

fghy

 

PREGUNTA: 5 g de etano se encuentran en un recipiente de 1 litro de capacidad. El recipiente es tan débil que explota si la presión excede de 10 atm. ¿A qué temperatura la presión del gas tenderá al punto de explosión?