Leyes de los gases - 2º4º T.T fisico-química

ESTADO GASEOSO 

Los sistemas materiales gaseosos se caracterizan desde un punto de vista MACROSCOPICO por:
• Su homogeneidad;
• Su pequeña densidad, respecto de líquidos y sólidos;
• La ocupación de todo el volumen del recipiente que los contiene;
 • la espontánea difusión de un gas en otro, dando soluciones.

La estructura de los gases es interpretada por la teoría cinético-molecular punto de vista MICROSCOPICO:
• La sustancia, en estado gaseoso, está constituida por moléculas muy separadas entre sí, como corresponde a su baja densidad.
 • Las moléculas están animadas de perpetuo movimiento, trasladándose en línea recta en todas las direcciones y sentidos dentro del volumen ocupado.
• Hay choques de las moléculas contra las paredes del recipiente y también entre si (choques intermoleculares).

Experiencia de Boyle:

El estudio de los gases, y en particular del aire, atrajo la atención de los físicos del siglo XVII y más concretamente la del irlandés Robert Boyle (1627-1691). Las experiencias que le permitieron establecer su conocida ley consistieron, básicamente, en añadir mercurio a un tubo acodado suficientemente largo abierto por un extremo y provisto de una llave en el otro. Con la llave abierta vertía mercurio y su nivel en las dos ramas del tubo se igualaba (principio de los vasos comunicantes). A continuación cerraba la llave y añadía sucesivamente cantidades de mercurio iguales, con lo cual, la presión a la que estaba sometido el gas encerrado en el otro extremo del tubo, aumentaba en igual proporción. Mediante sucesivas medidas de la distancia entre los dos niveles alcanzados por el mercurio en ambas ramas del tubo, observó que la disminución del volumen del gas guardaba cierta relación con el aumento de presión. Si doblaba el peso de mercurio, el volumen se reducía a la mitad, si lo triplicaba se reducía a la tercera parte y así sucesivamente. Un análisis cuidadoso de tales resultados experimentales le permitió, finalmente, enunciar su ley.

Ley de Boyle:

A temperatura constante y para una misma masa de gas, el volumen es inversamente proporcional a la presión. La energía cinética es constante, como consecuencia la velocidad molecular promedio y las fuerzas de colisión están constantes. Si aumenta el volumen, entonces disminuye el número de moléculas por unidad de volumen y también disminuye la cantidad de colisiones por unidad de área de la pared. Como consecuencia de todos estas situaciones la presión disminuye. Es válida a presiones de aproximadamente 1 atm e inferiores, pero no funciona bien a presiones altas o temperaturas bajas.

Vincula : volumen y presión
De : una masa constante de gas a temperatura constante.

Enunciado:El volumen de una masa definida de gas, a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión.

• Boyle descubrió en 1662 que la presión que ejerce un gas es inversamente proporcional a su volumen a temperatura y cantidad de gas constante: P = k / V → P · V = k  (k es una constante).

• Por lo tanto: P₁ · V₁ = P₂ · V₂

• Lo cual tiene como consecuencia que:

• Si la presión aumenta el volumen disminuye 
• Si la presión disminuye el volumen aumenta

Nota: también se llama Ley de Boyle-Mariotte pues la descubrió de forma independiente en 1676.

Ley de Charles:

Para una misma masa de gas a presión constante el volumen, es proporcional a su temperatura absoluta. Si aumenta la temperatura:
• Aumenta la velocidad molecular promedio
• Aumenta la fuerzas de las colisiones.

Para que la presión permanezca constante es necesario que aumente el volumen de modo que el número de moléculas por unidad de volumen disminuye y la frecuencia de las colisiones disminuya. Así cuando se aumenta la temperatura del gas a P constante y aumenta el volumen. Es válida a presiones de aproximadamente 1 atm e inferiores, pero no funciona bien a presiones altas o temperaturas bajas.

Vincula : volumen y temperatura absoluta
De : una masa constante de gas a presión constante.

Enunciado:
El volumen de una masa definida de gas, a presión constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta.

• Charles descubrió en 1787 que el volumen del gas es directamente proporcional a su temperatura a presión constante: V = k · T (k es una constante).
• Por lo tanto: V₁ / T₁ = V₂ / T₂

• Lo cual tiene como consecuencia que:
• Si la temperatura aumenta el volumen aumenta
• Si la temperatura disminuye el volumen disminuye

Nota: también se llama Ley de Charles y Gay-Lussac.

Ley de Gay-Lussac:

Experiencias semejantes realizadas manteniendo constante el volumen y estudiando la variación de la presión con la temperatura permitieron al químico francés establecer la que se conoce como Ley de Gay Lussac: a volumen constante, la presión de un gas aumenta proporcionalmente al incremento de temperatura, siendo la constante de proporcionalidad la misma para todos los gases

Vincula : presión y temperatura absoluta. 

De: una masa constante de gas a volumen constante. 

Enunciado:

La presión de una masa definida de gas, a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta. 

• Gay-Lussac descubre en 1802 que la presión del gas es directamente proporcional a su temperatura a volumen constante: P = k · T (k es una constante).

• Por lo tanto: P₁ / T₁ = P₂ / T₂

• Lo cual tiene como consecuencia que:

• Si la temperatura aumenta la presión aumenta
• Si la temperatura disminuye la presión disminuye

ACTIVIDADES

1. ¿Qué características microscópicas poseen los gases?

2. ¿Qué experimento permitió a Boyle establecer su ley?

3. Según la ley de Boyle: ¿Qué ocurre si aumenta el volumen? 

4. ¿Cual es el enunciado de Charles en su ley?

5. ¿Qué variables vincula la ley de Charles?

6. ¿Qué se mantiene constante en la Ley de Gay-Lussac

7. Realizar un cuadro comparativo con las tres leyes que incluya la siguiente información.

	Año	Enunciado	Variables	Ecuación
Ley de Boyle
Ley de Charles
Ley de Gay-Lussac

Les recuerdo que deben entregarme la resolución de los trabajos a mi numero privado de Whats Apps 11 3921-8219 .

No dispongo de otros medios.