LEY DE LOS GASES IDEALES

Publicado: 12 febrero, 2011 en Sin categoría

Las observaciones anteriores generalizan un comportamiento para los gases poco densos. Estos gases poco densos y que cumplen con las leyes de Boyle, Charles y Avogadro se denominan gases perfectos o ideales.

Combinando las conclusiones de las leyes que describen al gas perfecto:

V∝ 1/P o PV = CTE   Ley de Boyle
V ∝ T   Ley de Charles
V ∝ n   Ley de Avogadro

se puede concluir que

PV ∝ nT

Para poner esta expresión como una igualdad, es necesario definir una constante de proporcionalidad, que llamaremos constante molar del gas perfecto o, como se la conoce usualmente, constante de los gases, simbolizada por R. El valor de R es independiente de la naturaleza del gas, y vale 0.082 L atm mol-1 K-1.

Con esta definición, llegamos a una ecuación que describe el comportamiento del gas perfecto:

PV = nRT

Teoría cinética molecular

Esta teoría fue desarrollada por Ludwig Boltzmann y Maxwell. Nos indica las propiedades de un gas ideal a nivel molecular.

  • Todo gas ideal está formado por N pequeñas partículas puntuales (átomos o moléculas).
  • Las moléculas gaseosas se mueven a altas velocidades, en forma recta y desordenada.
  • Un gas ideal ejerce una presión continua sobre las paredes del recipiente que lo contiene, debido a los choques de las partículas con las paredes de este.
  • Los choques moleculares son perfectamente elásticos. No hay pérdida de energía cinética.
  • No se tienen en cuenta las interacciones de atracción y repulsión molecular.
  • La energía cinética media de la translación de una molécula es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas.

En estas circunstancias, la ecuación de los gases se encuentra teóricamente:

    P V =    N \kappa_{B} T \;

donde κB es la constante de Boltzmann, donde N es el número de partículas.

EJEMPLO:

Un tanque de 30 Its contiene un gas ideal con una masa de 5 moles a 27°C ¿A qué presión se encuentra el gas?

p=?                           PV=nrT
V=3OIts.
n = 5 moles P=nrT/V
T = 27°C
r=0.0821 (lts)(atm)/ °K mol
T=27+273°K=300°K

P=(5 mol)(0.082 (lts)(atm)/°K mol )(300°K ) / 30 lts  = 4.105 atm

EJERCICIOS:

1. Tenemos 4,88 g de un gas cuya naturaleza es SO2 o SO3. Para resolver la duda, los introducimos en un recipiente de 1 l y observamos que la presión que ejercen a 27ºC es de 1,5 atm. ¿De qué gas se trata?

2. Un mol de gas ocupa 25 l y su densidad es 1,25 g/l, a una temperatura y presión determinadas. Calcula la densidad del gas en condiciones normales.

3. Un recipiente contienen 100 l de O2 a 20ºC. Calcula: a) la presión del O2, sabiendo que su masa es de 3,43 kg. b) El volumen que ocupara esa cantidad de gas en c.n.

comentarios
  1. romario mendez dice:

    cual es la respuesta del primero si me da 0.060 mol.

  2. Anónimo dice:

    excelente pagina, felicidades

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