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QuímicaQuímica20142014

Estado Gaseoso

Profesor: Antonio Huamán

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Concepto

Es uno de los tres estados de agregación de la materia, se caracteriza principalmente porque las moléculas se encuentran grandemente distanciados, esto, porque las fuerzas de repulsión entre ellas es mucho mayor que las fuerzas de atracción.

ESTADO GASEOSO

Se cumple:

R A F F

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Características Generales de los Gases

Expansibilidad: Todo gas trata de ocupar el máximo volumen que le sea posible independientemente de los otros gases que lo acompañan.

Comprensibilidad: Todo gas puede ser fácilmente comprimido a volúmenes pequeños.

  Difusión: Consiste en que las

moléculas de un gas se trasladan a través de otro cuerpo material, debido a su alta energía cinética y alta entropía.

  Efusión: Todo gas puede pasar a

través de orificios pequeños de una pared permeable o semipermeable.

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Variables de Estado

Son parámetros termodinámicos que determinan el comportamiento del estado gaseoso. Estas variables son:

Presión (P): La presión de un gas se origina por el choque de sus moléculas con las paredes del recipiente que lo contiene. Cuanto más moléculas choquen mayor será la presión y cuanto más rápido se muevan (que es lo mismo que estar a mayor temperatura), mayor será la presión.

La presión del gas debe ser absoluta

Pabsoluta = Pmanométrica + Patmosférica

A nivel del mar la presión atmosférica es:

Patm = 1atm = 760mmHg = 101,3 kPa

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Temperatura (T): En un gas la temperatura es una magnitud (algo que podemos medir) que se relaciona con la medida de la velocidad media con que se mueven las partículas (por lo tanto con su energía cinética o nivel de agitación).La temperatura del gas debe ser absoluta: Kelvin (K) o Rankine (R)

Volumen (V): El gas ocupa todo el volumen del recipiente, por lo tanto su volumen es igual a la capacidad que tiene el recipiente.Unidad: L, mL, m3

Equivalencia: 1L = 1000mL = 1000cm3

1m3 = 1000L

K = °C + 273

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Ecuación Universal de los Gases Ideales

Se denomina también ecuación de estado y relaciona las 3 variables fundamentales (presión, volumen y temperatura) con la cantidad de gas expresada en MOL.

P.V = R.T.n

R Cte. universal de gases V Volumen del gas (litros) T Temperatura del gas (Kelvin) P Presión absoluta del gas

además : n =

donde : n = número de moles w = peso = peso molecular

M

W

M

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Ecuación General de los Gases Ideales

Permite caracterizar cambios de estados de un sistema gaseoso siempre y cuando la masa permanezca constante es decir el cambio de estado se deba producir por cambios en las variables de estado (P, V, T)

1

11

T

VP

2

22

T

VP =

22

2

11

1

TDP

TDP

Condición inicial Condición final

m: cte

V1

P1 , T1 , D1

V2

P2 , T2 , D2

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Procesos Restringidos

Son procesos isomásicos, donde una de las variables de estado permanece constante o restringida, mientras que las otras dos varían.

1. Ley de Boyle – Mariotte (Proceso isotérmico)

Si la masa y la temperatura de un gas permanece constante, el volumen de dicho gas varia inversamente proporcional a su presión absoluta.

Matemáticamente: PV = constante

P1V1 = P2V2 = K

Para 2 estados diferentes: Robert Boyle

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2. Ley de Charles (Proceso isobárico)

Si la masa y la presión de un gas permanece constante, el volumen de dicho gas varia directamente proporcional con la temperatura absoluta.

Matemáticamente: V / T = constante

Para 2 estados diferentes:

Jacques Charles

3. Ley de Gay Lussac (Proceso isócoro)

Si la masa y el volumen de un gas permanece constante, la presión absoluta de dicho gas varia directamente proporcional con la temperatura absoluta.

Gay Lussac

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Matemáticamente: P / T = constante

Para 2 estados diferentes: