Leyes De Los Gases

LEYES DE LOS GASES

El alumno demostrará con los datos obtenidos en el laboratorio, las leyes de Boyle, Charles-Gay Lussac y la ley Combinada del estado gaseosos.

Gases ideales

Según el diagrama de fases, la mayor parte de los elementos químicos y las sustancias pueden existir en tres estados, esto es: sólido, líquido y gaseoso. Y cada uno de nosotros puede muy fácilmente determinar esos estados solo observando el comportamiento cuando nos enfrentamos a una sustancia.

Ley de Boyle.

La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle), formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que 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:

Donde es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta. Si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:

Además se obtiene despejada que:

Donde:

= Presión Inicial

= Volumen Inicial

= Volumen Final

Esta Ley es una simplificación de la Ley de los gases ideales particularizada para procesos isotermos. Los gases que cumplen perfectamente las leyes de Boyle y de Charles y Gay-Lussac, reciben la denominación de GASES IDEALES.

Ley de Charles

“La ley de Charles representa la relación entre la temperatura y el volumen de un gas”

Los globos con aire caliente se elevan porque el aire se expande cuando se calienta. El aire caliente es menos denso que el aire frio de los alrededores lo que genera una fuerza de empuje que hace al globo ascender. La relación entre el volumen de un gas y la temperatura fue descubierta en 1787 por el científico francés Jacques Charles (1746-1823). Charles descubrió que el volumen de una cantidad fija de gas a una presión constante aumenta linealmente con la temperatura, tal y como muestra la figura.

Al extrapolar estos datos experimentales la línea punteada pasa por -273 C. Observe de la figura que se predice que el gas tendrá un volumen igual a cero a esta temperatura.

V = Constante*T o V/T = Constante

Con P y n constantes

La ley de Charles y Gay-Lussac

La ley de Charles y Gay-Lussac (frecuentemente llamada ley de Charles) es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas mantenida a presión constante y dice que el volumen es directamente proporcional a la temperatura:

V=kT ó bien k=V/K

Donde V es el volumen, T la temperatura absoluta (en kelvin) y k una constante.

Cuando aumenta la temperatura, el volumen aumenta, mientras que si la temperatura disminuye el volumen también lo hace.

El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la presión, deberá cumplirse la relación:

Ó bien

Gases Combinados

Las dos primeras leyes pueden utilizarse, como se ya se indicó, para averiguar el nuevo volumen que adquiere un gas cuando se modifica su temperatura y su presión, pero no cuando ambas variables lo hacen de manera simultánea. Sin embargo, en la práctica, lo más frecuente es que así suceda.

La ley combinada de los gases es una suma de las leyes de Boyle y de Charles, incluso la ley de Gay Lussac. Al final, resulta la ecuación general:

La ley de Boyle y la ley de Charles han sido verificadas y confirmadas mediante cuidadosas realizaciones experimentales. En ciertas condiciones de temperatura y/o presión, las propiedades de la mayor parte de los gases reales se desvían por completo de las de un gas ideal. Para estos casos existen otras ecuaciones

MATERIALES:

Vaso de Precipitados de 250 mil.

1 Agitador.

2 Pesas de Plomo.

1 Mechero.

1 Anillo.

1 Pinza Universal.

1 Tela con asbesto.

1 Jeringa de plástico graduada de 10 mL. Herméticamente cerrada.

1 Termómetro.

1 Pinza para vaso de precipitados.

DATOS:

Pdf = 585 mmHg.

M émbolo = 8 g.

D int = 1.82 cm.

760 mmHg = 1.013 x 〖10〗^6 dinas / 〖cm〗^2

P = f / A = m * g / A émbolo.

Primera parte

1. Se Monta la jeringa como se indica (Figura1.0)

2. Presione ligeramente el embolo, este regresará a un volumen inicial Vo correspondiente

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