Ley General De Los Gases

Ley general de los gases ideales

La Ley general de los gases ideales surge como resultado del conocimiento obtenido de la Ley de Boyle, la Ley de Charles y la Ley de Avogadro. Si de la ecuación:

se sustituye por , donde es el número de moles y es la constante universal de los gases ideales, entonces obtenemos la ecuación de la Ley General de los Gases Ideales:

· Esta ley es válida para la mayoría de los gases (dentro de ciertos límites de presión y temperatura) independientemente de su identidad química.

· La constante R es llamada Constante Universal de los Gases y es un factor de conversión fundamental.

· El valor de R depende de las unidades de P, V, T y n.

· La temperatura debe ser siempre expresada en la escala Kelvin (temperatura absoluta)

· La cantidad de gas n, se expresa normalmente en moles.

Como

entonces

donde:

m = masa en gramos

M = masa molar

que es otra forma de expresar la Ley general de los gases ideales

Ley Combinada

Esta ley establece como enunciado:

"El volumen ocupado por una masa gaseosa, es inversamente proporcional a las presiones y directamente proporcional a las temperaturas absolutas que soportan"

Observa la siguiente imagen a través de la cual se comprueba el enunciado de la presente ley:

De acuerdo con el enunciado, se puede establecer la siguiente expresión matemática:

V1 . P1 = V2 . P2

T1 T2

En donde:

V= Volumen

P= Presión

T= Temperatura

Ley de Boyle

Esta ley nos permite relacionar la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante.

La ley de Boyle (conocida también como de Boyle y Mariotte) establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

Lo cual significa que:

El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión que se le aplica:

En otras palabras:

Si la presión aumenta, el volumen disminuye.

Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

Esto nos conduce a que, si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.

Matemáticamente esto es:

lo cual significa que el producto de la presión por el volumen es constante.

Para aclarar el concepto:

Tenemos un cierto volumen de gas (V1) que se encuentra a una presión P1. Si variamos la presión a P2, el volumen de gas variará hasta un nuevo valor V2, y se cumplirá:

que es otra manera de expresar la ley de Boyle.

Apliquemos la fórmula en un ejemplo práctico:

Tenemos 4 L de un gas que están a 600 mmHg de presión. ¿Cuál será su volumen si aumentamos la presión hasta 800 mmHg? La temperatura es constante, no varía.

Solución:

Como los datos de presión están ambos en milímetros de mercurio (mmHg) no es necesario hacer la conversión a atmósferas (atm). Si solo uno de ellos estuviera en mmHg y el otro en atm, habría que dejar los dos en atm.

Aclarado esto, sustituimos los valores en la ecuación P1V1 = P2V2.

Ponemos a la izquierda el miembro con la incógnita

Despejamos V2:

Respuesta:

Si aumentamos la presión hasta 800 mmHg el volumen disminuye hasta llegar a los 3 L.

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