CIENCIA TECNOLOGÍA Y AMBIENTE FÍSICA – QUÍMICA – BIOLOGÍA - ROBÓTICA
ÁREA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE ESTADO GASEOSO 1. CONCEPTO: Es el estado de la materia que se caracteriza por no tener forma ni volumen definidos. El comportamiento de un gas queda determinado con su presión, volumen y temperatura (P, V y T) 2.- PROPIEDADES GENERALES de los Gases: a) Su forma y volumen son variables. b) Son expansibles, es decir tienden a ocupar todo el volumen disponible. c) Son comprimibles, es decir por aplicación de presión externa se pueden comprimir. d) Son difusibles, es decir los gases se mezclan homogéneamente en cualquier proporción. e) Los gases son fluidos, es decir se pueden desplazar por tuberías por diferencia de presión. 3.-GAS REAL Y GAS IDEAL: Gas Real Son todos los gases en general, cualquier gas que existe a cualquier presión y temperatura. El gas real en condiciones de presión baja (1 atm ó menos) y temperaturas altas (0ºC ó más) tiene comportamiento ideal. Gas Ideal Es un modelo matemático perfecto que cumple la teoría cinética molecular (TCM) y la ecuación de Estado. Se caracteriza porque carece de todo tipo de interacciones moleculares. 4.- TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR (T.C.M.) a) Los gases están compuestos por partículas pequeñísimas llamadas “Moléculas” de forma esférica y de diámetro despreciable en comparación con las distancias que lo separan. b) El movimiento de estas moléculas es desordenado, es decir no tienen dirección preferencial.
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ÁREA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE c)
d)
En su movimiento chocan entre sí y con las paredes del recipiente que lo contienen y estos choques serán completamente elásticos. Es decir; se conserva la cantidad de movimiento y no hay deformación. La energía cinética promedio de las moléculas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas.
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Nota : 1.- K = ºC + 273 2.- Un gas se encuentra a condiciones normales (C.N) cuando : P = 1 atm T = 0ºC
P = 760 mmHg
T = 273 K
3.- Una mol de un gas C.N siempre ocupa 22,4 l de volumen. 4.-Los elementos en estado gaseoso diatómicos son : H2 , O2 , N2 , F2 , Cl2
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ÁREA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE Ejercicios sobre gases ideales. 1.- Determinar el volumen que ocupa una mol de un gas a 0ºC y 1 atmósfera de presión. a) 2,24 l
b) 22,4
c) 224
d) 2,42
2.- Un gas se encuentra a P = 0,082 atm, V = 600 L, a) 1 mol
b) 2
c) 3
d) 4
e) 24,2
T = 27ºC. Hallar las moles que existen.
e) 5
3.- Hallar las moles que existen en un gas si este se encuentra a T = 127ºC, P = 12 atm y ocupa un volumen de 8,2 L. a) 3 mol
b) 2
c) 10
d) 15
e) 5
4.- Hallar el volumen en litros de 4 moles de un gas a a) 600 l
b) 300
c) 1200
P = 124,8 mmHg y T = 27ºC
d) 400
e) 500
5.- En un recipiente de 8,2 L hay un gas que se encuentra a la T = 100º C y una P = 16 atm. Hallar las moles que existen de este gas. a) 4,0 mol
b) 4,3
c) 4,5
d) 4,7
e) 4,9
6.- Determinar el volumen en litros de 8 moles de un gas a P = 124,8 mmHg y T = 27ºC. a) 1200
b) 600
c) 2400
d) 800
e) 1000
7.- El gas oxígeno se encuentra a P = 0,082atm, T = 127ºC, V = 400 l. Determinar el peso que existe. a) 32
b) 64
c) 16
d) 8
e) 128
8.-¿Qué volumen ocupará 16 g de metano CH4 a 0ºC y 1 atm? a) 11,2 l
b) 22,4
c) 5,6
d) 4,48
e) 16
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ÁREA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE Ecuación General de los Gases Permite caracterizar cambios de estados de un sistema gaseoso siempre y cuando la masa permanezca constante es decir el cambio de estado se deba producir por cambios en las variables de estado (P, V, t)
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ÁREA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE LEYES DE LOS GASES IDEALES 1.- LEY DE BOYLE – MARIOTTE (Proceso Isotérmico) “A temperatura constante el volumen de una misma masa gaseosa varía en forma inversamente proporcional a la presión”.
Del gráfico: los volúmenes VA, VB y VC son diferentes, luego VC > VB > VA
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ÁREA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE 2.- LEY DE CHARLES (Proceso Isobárico) “A presión constante, el volumen de una masa de gas varía directamente con la temperatura absoluta”.
V
PA
ISÓBARAS PB
V2
PC
2 1
V1 T1
T2
T(K)
Del Gráfico: Las presiones PA PB PC Luego PC > PB > PA
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ÁREA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE 3.- LEY DE GAY – LUSSAC (Proceso Isócoro) “A Volumen constante, la presión de una masa de gas varía directamente con la temperatura absoluta”
P
VA
ISÓCORAS VB
P2
VC
2 1
P1
T1
T2
T(K)
Del gráfico: los volúmenes VA, VB y VC son diferentes, luego VC > VB > VA
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