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8/9/2019 BROWN Quim11ed Cap10
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Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay,
Jr. y Bruce E. Bursten
QUMICA
LA CIENCIA CENTRAL11a edicin
John D. BookstaverSt. Charles Community College, Cottleville, MO
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1Gases
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Gases Caractersticas de los gases
A diferencia de los lquidos y slidos,los gases
! se e"#anden #ara llenar suscontenedores$
! son altamente com#resi%les$
! tienen densidades e"tremadamente %a&as.
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Gases
'a #resin es lacantidad de fuer(a
a#licada a un )rea.
*resin
'a #resinatmosf+rica es el#eso del aire #orunidad de )rea.
P F
A
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Gases -nidades de la #resin
*ascales! *a /0m1
2ar! %ar 34*a 33 5*a
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Gases -nidades de la #resin
mm 6g o torr
!7stas unidades son,
literalmente, la diferenciaen las alturas medidas enmm 8h9 de dos columnasde mercurio conectadas.
Atmsfera!.33 atm :;3 torr
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Gases Manmetro
7ste dis#ositivo se utili(a#ara medir la diferencia
de #resin entre la#resin atmosf+rica y lade un gas en unreci#iente.
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Gases *resin est)ndar
'a #resin atmosf+rica normal al nivel delmar se refiere como #resin est)ndar.
7s igual a! .33 atm
! :;3 torr 8:;3 mm 6g9! 3.
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Gases 'ey de 2oyle
7l volumen de una cantidad fi&a de gas atem#eratura constante es inversamente#ro#orcional a la #resin.
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Gases Como Py Vson inversamente#ro#orcionales
'a gr)fica de Venfuncin de Presulta enuna curva.
=ado que
V k80P9
7sto significa que lagr)fica de Venfuncin de 0Pser)una lnea recta.
PV k
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Gases 'ey de Charles
7l volumen de unacantidad fi&a de gas a#resin constante esdirectamente #ro#orcionala su tem#eratura a%soluta.
'a gr)fica de Ven funcin de Tser) unalnea recta.
7s decir V
T
k
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Gases 'ey de Avogadro
7l volumen de un gas a tem#eratura y#resin constantes es directamente#ro#orcional al n>mero de moles del gas.
Matem)ticamente significa V kn
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Gases 7cuacin del gas ideal
V0P 8ley de 2oyle9VT 8ley de Charles9Vn 8ley de Avogadro9
6asta ahora hemos visto que
Al com%inarlas, o%tenemos
VnT
P
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Gases 7cuacin del gas ideal
'a constante de#ro#orcionalidad
se conoce comoR, la constantede los gases.
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Gases 7cuacin del gas ideal
'a relacin
se convierte en
nT
P
V
nT
PV R
o
PV nRT
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Gases =ensidades de los gases
Si dividimos am%os lados de laecuacin del gas ideal entre Vy RT,
o%tenemos
n
V
P
RT
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Gases
Sa%emos que! moles masa molecular masa
=ensidades de los gases
7l multi#licar am%os lados #or la masamolecular 8 9 da
n m
P
RT
m
V
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Gases =ensidades de los gases
Masa volumen densidad
As,
/ota Slo necesita conocer la masamolecular, la #resin y la tem#eratura #aracalcular la densidad de un gas.
PRT
mV
d
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Gases 'ey de =alton de la #resiones#arciales
'a #resin total de una me(cla degases es igual a la suma de las
#resiones que e&erce cada uno siestuviera #resente en forma individual.
7n otras #ala%ras,
Ptotal P? P1? P
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Gases eora cin+ticaBmolecular
ste es un modeloque au"ilia en la
com#rensin de qu+les sucede a las#artculas de gas amedida que cam%ian
las condicionesam%ientales.
* i i i f d l d
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Gases *rinci#ios fundamentales dela teora cin+ticaBmolecular
'os gases consisten en n>merosgrandes de mol+culas que est)n en
movimiento continuo y aleatorio.
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* i i i f d t l d
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Gases *rinci#ios fundamentales dela teora cin+ticaBmolecular
'as fuer(as deatraccin y re#ulsin
entre las mol+culasde gas sondes#recia%les.
* i i i f d t l d
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Gases *rinci#ios fundamentales dela teora cin+ticaBmolecular
*uede transferirseenerga entre lasmol+culas durante lascolisiones, #ero laenerga cin+ticapromediode las mol+culas nocam%ia con el tiem#o,
siem#re y cuando latem#eratura del gas#ermane(ca constante.
* i i i f d t l d
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Gases *rinci#ios fundamentales dela teora cin+ticaBmolecular
'a energa cin+tica#romedio de las
mol+culas es#ro#orcional a latem#eraturaa%soluta.
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Gases 7fusin
'a efusin esel esca#e de
mol+culas degas a trav+s deun agu&ero
#equeDo en unes#acioevacuado.
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Gases 7fusin
*or e&em#lo, ladiferencia en lasvelocidades de
efusin #ara elhelio y el nitrgenoe"#lica #or qu+ unglo%o con helio sedesinflara m)sr)#ido.
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Gases 'ey de Graham
KE1
KE2
=
1/2 m1v1
2
1/2 m2v2
2=
=m
1
m2
v2
2
v1
2
= v2
v1
=m1
m2
v2
2
v1
2
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Gases Gases reales
7n el mundo real, elcom#ortamiento delos gases>nicamente seconforma de laecuacin del gasideal a tem#eraturarelativamente alta ya #resin %a&a.
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= i i d l
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Gases =esviaciones delcom#ortamiento ideal
'as hi#tesis hechas en el modelo cin+ticoBmolecular 8volumen des#recia%le de las mol+culasde gas, sin fuer(as de atraccin entre lasmol+culas de gas, etc.9 se vienen a%a&o a #resinalta y0o a tem#eratura %a&a.
Correcciones #ara el
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Gases Correcciones #ara elcom#ortamiento no ideal
'a ecuacin del gas ideal #uede
a&ustarse #ara tomar en cuenta estasdesviaciones del com#ortamiento ideal.
'a ecuacin del gas ideal corregidase conoce como laecuacin de van der Eaals.
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Gases 7cuacin de van der Eaals
9 8VF nb9 nRTn1a
V18P?
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Todos !os derechos est"n reservados. #inguna $arte de !a
$u%!icacin $uede re$roducirse, registrarse o trans&itirse en
'or&a a!guna ni $or &edio a!guno, sea e!ectrnico, &ec"nico,
'oto(u)&ico, gra%acin o cua!(uier otro, sin e! $er&iso $revio
$or escrito de! editor.
*o$yright +- earson Educacin, /nc.
u%!icado co&o rentice Ha!!
7sta o%ra est) #rotegida #or las leyes de derecho de autor y se #ro#orciona
solamente #ara que la utilicen los instructores en la enseDan(a de sus cursos y en la
evaluacin del a#rendi(a&e de los estudiantes. /o se #ermiten la difusin ni venta de
cualquier #arte de la o%ra 8incluyendo en la Eorld Eide Ee%9, ya que as sedestruira la integridad de +sta. 'a o%ra y el material que de ella sur&a nunca de%er)n
#onerse a dis#osicin de los estudiantes, aunque aqu se e"ce#t>a a los instructores
que usen en sus clases el te"to que la acom#aDa. Se es#era que todos los
rece#tores de la o%ra acaten tales restricciones, as como que cum#lan los
#ro#sitos #edaggicos y las necesidades de otros instructores que confan en
dichos materiales.
7sta o%ra est) #rotegida #or las leyes de derecho de autor y se #ro#orciona
solamente #ara que la utilicen los instructores en la enseDan(a de sus cursos y en la
evaluacin del a#rendi(a&e de los estudiantes. /o se #ermiten la difusin ni venta de
cualquier #arte de la o%ra 8incluyendo en la Eorld Eide Ee%9, ya que as sedestruira la integridad de +sta. 'a o%ra y el material que de ella sur&a nunca de%er)n
#onerse a dis#osicin de los estudiantes, aunque aqu se e"ce#t>a a los instructores
que usen en sus clases el te"to que la acom#aDa. Se es#era que todos los
rece#tores de la o%ra acaten tales restricciones, as como que cum#lan los
#ro#sitos #edaggicos y las necesidades de otros instructores que confan en
dichos materiales.