LEY DE LOS GASES - EXPERIMENTOS

Experimentos de las leyes de los gases- (Caseros).

1. Experimento.

2. Experimento.

3. Experimento.

LEY DE LOS GASES - TEORIA CINETICA

Teoría cinética de los gases

Entre 1850 y 1880 Maxwell, Clausius y Boltzmann desarrollaron esta teoría, 

basada en la idea de que todos los gases se comportan de forma similar en cuanto al movimiento de partículas se refiere.

n  Los gases están constituidos por partículas (átomos o moléculas) separadas por espacios vacíos. 

     Las partículas de un gas están en constante movimiento en línea recta, al azar en todas la direcciones.

n  El volumen total de las partículas de un gas es muy pequeño (y puede despreciarse) en relación con el volumen del recipiente que contiene el gas.

n  Las partículas de un gas chocan entre sí y con las paredes del recipiente que lo contiene. 

     

     Estos choque se suponen elásticos, es decir, las partículas no ganan ni pierden energía cinética en ellos. La presión del gas se produce por las colisiones de las partículas con las paredes del recipiente.

n  La energía cinética de las partículas aumenta con la temperatura del gas.

n  Las fuerzas atractivas y repulsivas entre las partículas se pueden considerar despreciables.

LEY DE LOS GASES - ECUACION GENERAL

Ecuación general de los gases ideales

Combinación de las tres leyes:

LEY DE LOS GASES - CHARLES Y GAY - LUSSAC

Ley de Charles y Gay-Lussac (2ª)

La presión de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta 
(a volumen y cantidad de materia constantes).

LEY DE LOS GASES - CHARLES Y GAY - LUSSAC

Ley de Charles y Gay-Lussac (1ª)

El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta 
(a presión y cantidad de materia constantes).

Modelo Molecular para la Ley de Charles y Gay-Lussac 

Al aumentar la temperatura aumenta la velocidad media de las partículas, 

y con ello el número de choques con las paredes. 

Eso provoca un aumento de la presión interior que desplaza el émbolo hasta que se iguala con la presión exterior, lo que supone un aumento del volumen del gas.

LEYES DE LOS GASES - BOYLE Y MARIOTTE

Ley de Boyle y Mariotte

El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión que soporta 
(a temperatura y  cantidad de materia constantes).

Modelo Molecular para la Ley de Boyle y Mariotte 

El aumento de presión exterior origina una disminución del volumen, que supone el aumento de choques de las partículas con las paredes del recipiente, aumentando así la presión del gas.

LEYES DE LOS GASES - AVOGADRO

^{Ley de Avogadro}

^{El volumen de un gas es directamente proporcional a la cantidad de materia (número de moles), a presión y temperatura constantes.}

^{A presión y temperatura constantes, volúmenes iguales de un mismo gas o gases diferentes contienen el mismo número de moléculas.}

Modelo Molecular para la Ley de Avogadro

La adición de más partículas provoca un aumento de los choques contra las paredes,

lo que conduce a un aumento de presión, que desplaza el émbolo hasta que se iguala con la presión externa.

El proceso global supone un aumento del volumen del gas.

LEYES DE LOS GASES - MEDIDAS

MEDIDAS EN GASES                                                                           

Un gas queda definido por cuatro variables:            

• Cantidad de sustancia
• Volumen
• Presión
• Temperatura

• moles
• l, m³, …
• atm, mm Hg o  torr, Pa, bar
• ºC, K

Unidades:

• 1 atm = 760 mm Hg = 760 torr = 1,01325 bar = 101.325 Pa
• K = ºC + 273
• 1l = 1dm³

LEYES DE LOS GASES - ESTADOS DE LA MATERIA

ESTADOS DE LA MATERIA

                                                                 ESTADO GASEOSO

En estado gaseoso las partículas son independientes unas de otras, están separadas por enormes distancias con relación a su tamaño. Tal es así, que en las mismas condiciones de presión y temperatura, el volumen de un gas no depende más que del número de partículas (ley de Avogadro) y no del tamaño de éstas, despreciable frente a sus distancias.

De ahí, la gran compresibilidad y los valores extremadamente pequeños de las densidades de los gases.

Las partículas de un gas se mueven con total libertad y tienden a separarse, aumentando la distancia entre ellas hasta ocupar todo el espacio disponible (expansibilidad).

Por esto los gases tienden a ocupar todo el volumen del recipiente que los contiene.

Las partículas de un gas se encuentran en constante movimiento en línea recta y cambian de dirección cuando chocan entre ellas y con las paredes del recipiente.

Estos choques de las partículas del gas con las paredes del recipiente que lo contiene son los responsables de la presión del gas.


Las colisiones son rápidas y elásticas (la energía total del gas permanece constante).  

LA FISICA Y EL ESTUDIO DE LOS GASES

P.V = n. R. T

Estado gaseoso 

El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir , que las moléculas del gas están separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamaño del diámetro real de las moléculas. Resuelta entonces, que el volumen ocupado por el gas(V) depende de la presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o numero de moles ( n).

Las propiedades de la materia en estado gaseoso son:

1. Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente.

2. Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presión.

RECIPIENTE DE UN GAS

VOLUMEN DE UN GAS

3. Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea.

4. Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada.

Variables que afectan el comportamiento de los gases

1. PRESIÓN

Es la fuerza ejercida por unidad de área. En los gases esta fuerza actúa en forma uniforme sobre todas las partes del recipiente.

La presión atmosférica es la fuerza ejercida por la atmósfera sobre los cuerpos que están en la superficie terrestre. Se origina del peso del aire que la forma. Mientras más alto se halle un cuerpo menos aire hay por encima de él, por consiguiente la presión sobre él será menor.

2. TEMPERATURA

Es una medida de la intensidad del calor, y el calor a su vez es una forma de energía que podemos medir en unidades de calorías. Cuando un cuerpo caliente se coloca en contacto con uno frío, el calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío.

La temperatura de un gas es proporcional a la energía cinética media de las moléculas del gas. A mayor energía cinética mayor temperatura y viceversa.

La temperatura de los gases se expresa en grados kelvin.

3. CANTIDAD

La cantidad de un gas se puede medir en unidades de masa, usualmente en gramos. De acuerdo con el sistema de unidades SI, la cantidad también se expresa mediante el número de moles de sustancia, esta puede calcularse dividiendo el peso del gas por su peso molecular.

4. VOLUMEN

Es el espacio ocupado por un cuerpo.

5. DENSIDAD

Es la relación que se establece entre el peso molecular en gramos de un gas y su volumen molar en litros.