LOS GASES Y SUS PROPIEDADES Prof. Sandra González CHEM 203

1. LOS GASES Y SUS PROPIEDADESProf. Sandra GonzálezCHEM 203

2. Características: • Son compresibles • No tienenvolumendefinido • No tienen forma definida • Se difunden • La mayoría son incoloros

3. DEFINICIÓN DE PROPIEDADES • Presión: fuerza ejercida sobre un área dada de una superficie u objeto. • Unidades: • mm de Hg • Atmósferas estándar (atm) ( 1 atm = 760 mm Hg) • Pascal ( 1 atm = 1.01 3 x 105Pa) • 1 bar ( 1 bar = 0.9869 atm) • 1 psi ( 1 atm = 14.7 psi)

4. Barómetro vacío Presión atmosférica Mercurio

5. Manómetro

6. DEFINICIÓN DE PROPIEDADES • Volumen = espacio que ocupa un gas. Por lo general, los gases están contenidos en tanques, por lo que equivaldría al espacio disponible dentro del tanque. • Unidades: • litros o mililitros

7. DEFINICIÓN DE PROPIEDADES • Temperatura= propiedad física que determina en qué dirección fluye el calor. Medida de cuán caliente está un objeto o sustancia. • Unidades: • Kelvin (K) : K = 273.15 + °C ° F = (1.8 x Temperatura en ° C) + 32 ° C = (Temperatura en ° F – 32) / 1.8

8. Teoría cinético-molecular de los gases • Separación entre las moléculas es mucho mayor que el tamaño de las moléculas • Movimiento de las moléculas es continuo y aleatorio • Los choques entre las moléculas son elásticos • La energía cinética promedio de las moléculas es proporcional a la temperatura a la que se encuentra el gas • No hay atracción o repulsión entre las moléculas del gas • La presión de un gas se genera por los choques de las moléculas contra las paredes del recipiente.

9. Ley de Boyle • A temperatura y moles constantes, la presión de un gas es inversamente proporcional al volumen del gas. • P α 1/V • Explicación:

10. Ley de Charles • A presión y moles constantes el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura del gas en kelvin. V α T Explicación:

11. Hipótesis de Avogadro • Volúmenes iguales de gases a la misma presión y temperatura tendrán el mismo número de moléculas.

12. TEMPERATURA ABSOLUTA

13. Ley de Gases Ideales • PV = nRT • Donde : • P = presión • V= volumen • n = moles del gas • T = temperatura en kelvin • R = Constante universal de gases ideales

14. EJEMPLOS • Calcule la presión de un gas contenido en un tanque de 5.00 litros, si el tanquecontiene 6.00 x103 moles del gas a 25.0 °C • Calcule los moles de O2 contenidos en un tanque de 20.0 L a 80.0 °C y 3.00 atm. • Nitrógenoestá contenido en un tanquerígidocerrado a 1.00 atm y 25.0 °C. Si el tanque se calientahasta 50.0 °C, calcule la presión final del sistema.

15. PRESIONES PARCIALES • En una mezcla de gases: • Ptotal = PA + PB + PC + …. • Ley de Dalton ntotal RT = nA RT + nB RT + nC RT + … V V V V

16. Masa molar de un gas • M = dRT V • d= densidad del gas • V= volumen • T = temperatura en kelvin • R = Constante universal de gases ideales

17. Raiz de la rapidezcuadrática media • √u2 = urms = √3RT M Ejemplo: Calcule urms de los átomos de helio a 25°C • urms = √3(8.314 J/K.mol)(298K) ( 4.003 x 10-3 kg/mol)

18. Difusión y Efusión • Difusión = mezcla de las moléculas de un gas con otro gas Ley de Difusión de Graham: r1 / r2 = (M2 / M1 )½ r1 y r2 son la rapidez de cada gas Efusión= proceso por el cual un gas escapa de un envase o contenedor a través de un orificio