TEMA 2
CONCEPTOS BÁSICOS
Gases
ÍNDICE
1.2.3.4.5.6.-
Leyes de los gases
Ley de Boyle – Mariotte
Ley de Charles - Gay Lussac
Principio de Avogadro
Ley de estado de los gases ideales
Aplicaciones
1. Leyes de los gases
El comportamiento físico de un gas está determinado por
cuatro variables (denominadas variables de estado): presión
(P), volumen (V), temperatura (T) y número de moles del gas
(n).
Ahora bien, estas variables no son independientes.
La Presión que ejerce un gas sobre las paredes del recipiente
que lo contiene, el Volumen que ocupa, la Temperatura a
la que se encuentra y la cantidad de sustancia que contiene
(número de moles) están relacionadas.
Las leyes de los gases se basan en observaciones
experimentales y describen el efecto, sobre el volumen de un
gas, de la modificación de una variable mientras se
mantienen constante las otras dos.
2. Ley de Boyle - Mariotte
La ley de Boyle - Mariotte
relaciona el volumen y la
presión de una cierta cantidad
de gas mantenida a temperatura
constante.
La ley dice que el volumen es
inversamente proporcional a la
presión manteniendo la
P
r
e
s
i
ó
n
temperatura constante:
1
V
P
P × V = cte
P1 × V1 = P2 × V2
Volumen
3. Ley de Charles y Gay-Lussac
El volumen de los gases varía con la temperatura
El volumen de un gas, a presión constante, es directamente
proporcional a la temperatura absoluta.
La presión y la temperatura están relacionadas
A volumen constante, la presión de un gas es directamente
proporcional a la temperatura absoluta del sistema.
V T
que es lo mismo que:
V = cte T (ºK)
4. Ley de Avogadro
Hipótesis de Avogadro: En las mismas
condiciones de presión y temperatura volúmenes
iguales de gases diferentes contienen el mismo
número de moléculas.
Ley de Avogadro: a una determinada
temperatura y presión el volumen de un gas es
directamente proporcional al número de moles.
V = constante × n
5. Ecuación de estado de los gases ideales
A partir de las Leyes de Boyle–Mariotte, Charles Gay Lussac y
Avogadro, se puede determinar la ecuación que relaciona estas
variables, conocida como ecuación de estado de los gases
ideales.
1
V
P
V T
V n
1
V T , n,
P
(constantes n y T) Ley de Boyle)
(constantes n y P) Ley de Charles)
(constantes T y P) Ley de Avogadro)
Agrupando
Es decir
PV=nRT
El valor de R (constante de los gases ideales) puede determinarse
experimentalmente y tiene un valor de (0,082 atm.L/K.mol ).
6. Aplicaciones
En condiciones de presión constante, una muestra de gas
hidrógeno con un volumen inicial de 9,6 L a 88ºC se enfría
hasta que se reduce el volumen a 3,4 L. ¿Cuál es su
temperatura final?
Al resolver ejercicios utilizando la ecuación
En las condiciones iniciales: P1 V1 = n RT1
En las condiciones finales: P2 V2 = n RT2
P V n RT n R
PV
PV PV
1 1 2 2
T
T1
T2
Sustituyendo los valores tenemos:
9,6
3,4
3,4 361
T2
127,8 K
273 88 T2
9,6
0
