Fundamentos de las Leyes Ponderales y el Comportamiento de los Gases

1. Leyes Ponderales

• Ley de conservación de la masa: En 1789, A. L. Lavoisier expuso la primera ley ponderal, la ley de conservación del peso: en una reacción química, la materia ni se crea ni se destruye, sino que se transforma. Es decir, el peso total de las sustancias que reaccionan coincide con el peso total de las sustancias que se forman. En una reacción química, la masa total no varía.
• Ley de las proporciones definidas: Esta idea, establecida por J. Proust (1754-1826) en 1799, se enuncia como sigue: cuando dos o más elementos químicos se combinan entre sí para dar un determinado compuesto, lo hacen siempre en una proporción de masa fija.
• Ley de las proporciones múltiples: También conocida como ley de Dalton. Cuando dos elementos, A y B, se combinan entre sí dando compuestos diferentes, existe una relación numérica simple de números enteros entre las distintas cantidades del elemento B que se combinan con una cantidad fija de A.

2. Ley de Dalton de las presiones parciales

Las leyes de los gases se aplican tanto a un único gas como a una mezcla de gases no reactivos. Estudiando la composición del aire, Dalton expuso, en 1801, la siguiente ley:

• En una mezcla de gases no reactivos, la presión total que estos ejercen es la suma de las presiones parciales que cada gas ejercería si estuviese solo en la mezcla ocupando todo el volumen.

3. Leyes de los gases

Se define como gas ideal aquel en el cual las moléculas que lo componen ocupan un volumen despreciable frente al del recipiente que contiene el gas y en el que las fuerzas de atracción entre ellas son nulas.

• Ley de Boyle: Hacia mediados del siglo XVII, R. Boyle estableció que, manteniendo constante la temperatura, el volumen ocupado por un gas es inversamente proporcional a la presión aplicada: V ∝ 1/P.
• Ley de Charles-Gay Lussac: Los científicos J. Charles (1746-1823) y J. Gay-Lussac mostraron que, manteniendo constante la presión, un gas se expande al calentarlo o se contrae al enfriarlo de forma proporcional a la temperatura aplicada: V ∝ T.
• Ley de Avogadro: El volumen será directamente proporcional al número de moles.
• Ley combinada de los gases: A partir de las leyes de Boyle y de Charles-Gay Lussac, se obtiene la ley combinada de los gases, que puede enunciarse de la siguiente forma: para una masa dada de gas en la que cambian las condiciones de P, V y T, el cociente (P · V) / T permanece siempre constante.