Principios de los Gases Ideales y Composición de la Materia

Leyes de los Gases Ideales

Ley de Boyle y Mariotte

Propuesta por Robert Boyle y Edme Mariotte, esta ley afirma que, manteniendo la temperatura constante, el producto de la presión por el volumen de una cierta masa de gas es constante (PV = cte). De manera que, si una determinada masa de gas existe en diferentes condiciones representadas por 1, 2 y 3, y en todas ellas la temperatura permanece constante, se ha de verificar la siguiente relación: P₁V₁ = P₂V₂ = P₃V₃.

Ley de Charles

Establecida por Jacques Charles, determina que, a presión constante, el volumen varía en relación directa a la temperatura, expresada en Kelvin: V₁/T₁ = V₂/T₂.

Ley de Gay-Lussac

Establece que, a volumen constante, la presión varía en relación directa a la temperatura expresada en Kelvin: P₁/T₁ = P₂/T₂.

Ecuación de Clapeyron

Las tres leyes estudiadas se pueden globalizar en una sola ecuación conocida como ecuación de estado de los gases: PV/T = constante o P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂. A esta constante la llamaremos R o constante de los gases ideales. Utilizando R, la ecuación de estado de los gases para 1 mol de sustancia quedará como PV = RT, y para n moles resultará en PV = nRT.

Volumen de un mol o volumen molar

Un mol de cualquier gas ocupará siempre el mismo volumen, sea cual sea el gas, si las condiciones de presión y temperatura son las mismas.

Fórmulas Químicas y Composición

La fórmula de los compuestos

La fórmula de los compuestos o moléculas poliatómicas es la representación simbólica más sencilla de los mismos. Expresa, por una parte, los átomos que forman dicho compuesto y, por otra, la cantidad en que estos intervienen.

Fórmula empírica

Indica la proporción en que se encuentran los átomos. Para determinar esta fórmula, es necesario obtener los elementos que la forman y su composición en masa.

Fórmula molecular

Indica el número exacto de átomos que intervienen en el compuesto. Para determinarla, necesitamos conocer la masa molecular.

Composición centesimal

Si se conoce la fórmula de un compuesto, podremos calcular la composición centesimal y la cantidad de cualquiera de sus elementos constituyentes.

Conceptos Fundamentales de la Materia

Molécula

Se define como la agrupación de átomos del mismo o distintos elementos que se comporta de forma independiente en estado gaseoso. Los átomos de una molécula están unidos entre ellos por enlaces químicos.

Disoluciones

Se trata de un sistema homogéneo en el que se pueden separar los componentes por medios físicos.

Sustancias puras

Es un sistema homogéneo que no se puede descomponer en otras sustancias más sencillas mediante procedimientos químicos. Estas se clasifican en elementos y compuestos.

Sistemas heterogéneos

Consisten en la agregación de diferentes sustancias que presentan distintas fases o zonas diferenciadas de sustancias o concentraciones diversas.