Estados de la materia: gas ideal y propiedades de los líquidos
Resumen
El documento describe las propiedades del estado gaseoso, como la alta energía cinética, la expansión, la difusión y la compresión, así como la composición del aire y los postulados de la teoría cinética molecular. También explica las variables de estado de los gases y sus leyes: Boyle, Charles y Gay-Lussac, junto con la ecuación general PV = nRT. Además, recoge las propiedades del estado líquido, como la tensión superficial, la capilaridad, la viscosidad, la presión de vapor y el punto de ebullición.
Puntos clave
- El gas tiene alta energía cinética y alto desorden molecular, y ocupa todo el volumen disponible.
- El aire está formado por aproximadamente 78% de N2, 21% de O2 y 1% de otros gases.
- La teoría cinética molecular plantea el modelo de gas ideal: masas puntuales, sin fuerzas de atracción ni repulsión y choques elásticos.
- Las leyes de los gases son la ley de Boyle (isotérmica), la ley de Charles (isobárica) y la ley de Gay-Lussac (isométrica), unificadas en PV = nRT.
- En los líquidos, la tensión superficial disminuye al aumentar la temperatura y aumenta con la fuerza intermolecular.
- La presión de vapor aumenta con la temperatura y disminuye con la fuerza intermolecular; el punto de ebullición baja al aumentar la altitud.
Estado Gaseoso
Propiedades
- Alta energía cinética
- Alto desorden molecular (entropía)
- Forma y volumen variables
- Expansión: Ocupa espacio
- Difusión: Se propaga
- Efusión: Escapa por agujeros
- Compresión: Cambia la presión y el volumen
Tipos de Gases
- Gases homoatómicos: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
- Gases diatómicos: O2, N2, H2, Cl2, F2
Mezclas de Gases
- 78% N2
- 21% O2
- 1% Otros
Teoría Cinética Molecular
- Plantea un modelo de gas ideal.
Postulados
- Masa puntual
- No existe fuerza de atracción ni repulsión
- Choque elástico
- Movimiento en línea recta
Nota: Un gas real se comporta como ideal a temperaturas altas y bajas.
Variables de Estado
- Presión (P): atm (atmósfera), mmHg (milímetros de Hg), Pa (pascal)
- Temperatura (T): K (Kelvin), °C (Celsius), °R (Rankine), °F (Fahrenheit)
- Volumen (V)
Leyes de los Gases
- Ley de Boyle (isotérmico)
- Ley de Charles (isobárico)
- Ley de Gay-Lussac (isométrico)
Ecuación General
PV = nRTEstado Líquido
Propiedades
- Forma variable y volumen definido
- Tensión superficial: Energía necesaria para aumentar el área superficial
- Capilaridad: Ascenso o descenso de un líquido en un tubo capilar
- Viscosidad: Resistencia al fluir
- Presión de vapor: Presión ejercida por el vapor sobre la superficie del líquido
- Punto de ebullición: Temperatura a la cual la presión de vapor del líquido iguala la presión atmosférica
Elementos en Estado Líquido
- Bromo (Br)
- Mercurio (Hg)
Tensión Superficial
- A mayor temperatura, menor tensión superficial.
- A mayor fuerza intermolecular, mayor tensión superficial.
Capilaridad
- Concavo: Moja las paredes (fuerza de adhesión > fuerza de cohesión)
- Convexo: No moja (fuerza de adhesión < fuerza de cohesión)
Viscosidad
- A mayor temperatura, menor viscosidad.
- A mayor fuerza intermolecular, mayor viscosidad.
Presión de Vapor
- A mayor temperatura, mayor presión de vapor.
- A mayor fuerza intermolecular, menor presión de vapor.
Punto de Ebullición
- A mayor altitud, menor punto de ebullición.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué dice la ley de Boyle?
La ley de Boyle corresponde a un proceso isotérmico, es decir, a temperatura constante, en el que varían la presión y el volumen del gas. El documento la menciona junto a las otras leyes de los gases.
¿Cuándo se comporta un gas real como ideal?
Según el documento, un gas real se comporta como ideal a temperaturas altas y bajas.
¿Cómo varía la viscosidad de un líquido con la temperatura?
A mayor temperatura, menor viscosidad. Además, a mayor fuerza intermolecular, mayor viscosidad.
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