Química de Gases: Teoría y Leyes

Química:

Ciencia que estudia la composición y las propiedades de la materia.

Cero Absoluto:

Sucede en el momento en que las partículas no están en movimiento.

+ Presión = - Volumen      - Presión = + Volumen

1 mol CNPT = 22.4 L    Número de Avogadro = 6.022 x 10²³

Teoría Cinético Molecular de los Gases

El comportamiento macroscópico de los gases bajo ciertas condiciones (P, V, T, cantidad de materia) se puede explicar con las leyes de los gases.

A nivel molecular, estas leyes NO explican la relación entre las moléculas y el sistema en que se encuentran.

El comportamiento de los gases se explica desde el movimiento independiente de las moléculas de un gas bajo varios supuestos.

Supuesto 1:

Todas las sustancias gaseosas están formadas por moléculas que están separadas en relación a su tamaño. Su volumen es despreciable en comparación al espacio entre ellas.

Supuesto 2:

Las moléculas de un gas se mueven de forma aleatoria en todas las direcciones y colisionan de forma perfectamente elástica.

Supuesto 3:

No hay fuerzas repulsivas o atractivas entre las moléculas del gas.

Supuesto 4:

+ Temperatura = + Movimiento

Gases Ideales (= gas hipotético)

Sus moléculas no se atraen ni repelen entre sí.

Modelo que relaciona la P, T, V y número de moles de una sustancia imaginaria.

Gas Real / Gas No Ideal

Sus moléculas sí se atraen, sí se repelen y sí chocan.

Propiedades de los Gases Ideales

1. Expansibilidad

Aumenta su volumen (+T = +choques = +V).

2. Compresibilidad

-V = +P

3. Efusión

Proceso en que las moléculas de un gas pasan a través de un orificio pequeño desde un recipiente con +P hacia uno de -P.

4. Difusión

Acción en que el gas se aleja del área de concentración alta a una de concentración baja.

Leyes de los Gases

T = (°K)

°K = °C + 273.15    °F = °K / 5 - 259.67  °C = 5 (°F - 32) / 9

n = número de moles

n = moles / MM

Ley de Boyle-Mariotte

P₁ * V₁ = P₂ * V₂

+P = -V

Ley de Charles

V₁ / T₁ = V₂ / T₂

↳ °K      +T = +V

Ley de Gay-Lussac

P₁ / T₁ = P₂ / T₂

↳ °K      +T = +P

Ley Combinada de los Gases

(P₁ * V₁) / T₁ = (P₂ * V₂) / T₂

↳ °K      +P = +T    -V = +P

Ley de Avogadro

V₁ / n₁ = V₂ / n₂

1 mol = 22.4 L CNPT

1 mol = 6.022 x 10²³

Ley de los Gases Ideales

P * V = n * R * T

P = (en atm)  V = (en litros)  n = (moles)  T = (°K)    R = 0.082 atm*L / K*mol

Ley de Dalton de las Presiones Parciales

P_T * V_T = n_T * R * T

                n_T = n₁ + n₂ + ....

                  n = masa / MM

Porción molar de cada gas (fracción molar)  p = n_x / n_t

Presiones parciales          P_x = p_x * P_t