Gas ideal• Un gas ideal es un gas hipotético cuyo comportamiento de

presión, volumen y temperatura se puede describir completamente con la ecuación del gas ideal.

• Las moléculas de un gas ideal no se atraen o se repelen entre sí, y su volumen es despreciable en comparación con el volumen del recipiente que lo contiene. Aunque en la naturaleza no existe un gas ideal, las discrepancias en el comportamiento de los gases reales en márgenes razonables de temperatura y presión no alteran sustancialmente los cálculos. Por lo tanto, se puede usar con seguridad la ecuación del gas ideal para resolver muchos problemas de gases.

Temperatura y presión estandar

• A 0°C (273.15 K) y 1 atm de presión, muchos gases reales se comportan como un gas ideal. En los experimentos se demuestra que en esas condiciones, 1 mol de un gas ideal ocupa un volumen de 22.414 L

• Las condiciones de 0°C y 1 atm se denominan temperatura y presión estándar, y a menudo se abrevian TPE.

• Calcule el volumen (l) que ocupan 40 g de NH3 a TPE.• El argón es un gas inerte que se emplea en los focos para retrasar la vaporización del

filamento. Cierto foco que contiene argón a 1.20 atm y 18°C se calienta a 200°C a volumen constante. Calcule su presión final (en atm).

• Calcule la densidad del dióxido de carbono (C02) en gramos por litro (g/L) a 0.990 atm y 55°C.

• Un gas desconocido formado por moléculas diatómicas homonucleares efunde con una taza que es 0.355 veces la del O2 a la misma temperatura. Determina la identidad del gas desconocido

• El análisis químico de un compuesto gaseoso contiene 33% de silicio y 67% de fluor en masa. A 35°C, 0.210 L de compuesto ejerce una presión de 1.7 atm. Si la masa de 0.210L del gas fue de 2.38 g, calcula la fórmula molecular del compuesto.

• Un compuesto gaseoso está formado por 78.14% de Boro y 21.86% de hidrógeno. A 27°C, 74.3 ml del gas ejercen una presión de 1.12 atm. Si la masa del gas fue de 0.0934 g. ¿Cuál es su fórmula molecular?

• La densidad de un compuesto orgánico es de 3.38 g/L a 40°C y 1.97 atm. Calcular su peso molecular.

• Una mezcla de gases contiene 4.46 moles de Ne, 0.74 moles de Ar y 2.15 moles de Xe. Calcula las presiones parciales de los gases si la presión total es de 2 atm a cierta temperatura.

𝑃𝑇=𝑃𝑂 2+𝑃𝐻 2𝑂

• El oxígeno gaseoso formado por la descomposición de clorato de potasio se recolecta en agua. El volumen del oxígeno recolectado a 24°C y una presión atmosférica de 762 mmHg es 128 ml. Calcule la masa de oxigeno gaseoso obtenido. La presión del vapor de agua a 24°C es 22.4 mmHg

• El hidrógeno gaseoso que se forma en la reacción del calcio metálico con agua se recolecta en agua. El volumen del gas recolectado a 30°C y 988 mmHg es de 641 mL. ¿Cuál es la masa en gramos del hidrógeno gaseoso obtenido? La presión de vapor de agua a 30°C es de 31.82 mmHg

Licuefacción de gases• El paso por el cual un gas se convierte a líquido se llama

condensación cuando únicamente se produce por la disminución de la temperatura.

• Cuando se lleva a cabo por la acción de la temperatura y el aumento de la presión se le llama licuación o licuefacción de gases.

Licuefacción de gases• Antiguamente se creía en la existencia de gases permanentes,

porque era imposible licuarlos, no obstante que eran sometidos a presiones de hasta 3000 atmósferas (oxígeno, nitrógeno, hidrógeno) ahora se conoce que todos los gases se pueden licuar.

Temperatura crítica y presión crítica

• Se denomina temperatura crítica a la temperatura límite para la licuación de un gas. Por encima de esta temperatura es imposible licuar a un gas, aunque se le someta a enormes presiones.

• Se llama presión crítica, a la presión que se necesita para licuar un gas cuando éste se encuentra en su temperatura crítica.

Temperatura crítica• Su existencia fue descubierta por Thomas Andrews en 1869

cuando estudiaba el efecto de la temperatura y de la presión en el comportamiento del bióxido de carbono. Andrews encontró que él podría condensar el gas del CO2 en un líquido elevando la presión en el gas, mientras mantenía la temperatura por debajo de 31°C. A esta temperatura se requiere de una presión de 72.85 atmósferas para licuar el gas de CO2. Andrews encontró que era imposible convertir gas de CO2 en líquido por encima de esta temperatura, no importaba que tanta presión se aplicara.

• Los gases no se pueden licuefacer i licuar a temperaturas por encima de la temperatura crítica porque en este punto las características de los gases y de los líquidos son las mismas, y no hay base sobre la cual distinguir entre los gases y los líquidos. La presión del vapor de un líquido a la temperatura crítica se llama la presión crítica (Pc). La presión del vapor de un líquido nunca es más grande que esta presión crítica.

• Hay una correlación obvia entre la temperatura crítica y el punto de ebullición de estos gases. Estas propiedades están relacionadas porque ambas son medidas indirectas de la fuerza de atracción entre las partículas en la fase gaseosa.

• Los valores experimentales de la temperatura y de la presión críticas de una sustancia se pueden calcular al utilizar las constantes de a y de b en la ecuación de van der Waals.

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