Propiedades y Leyes de los Gases, Resúmenes de Física

¡Descarga Propiedades y Leyes de los Gases y más Resúmenes en PDF de Física solo en Docsity! TEMA.: EL ESTADO GASEOSO PROPÓSITOS: Explicar las propiedades de los gases. Determinar la masa molar de los gases. Describir el comportamiento de los gases. Inculcar en la reducción de agentes contaminantes atmosféricos. La atmósfera se ha convertido en un basurero para otros gases, como el metano,CH4, clorofluorocarbonos (CFC), dióxido de azufre, SO2 y óxidos de nitrógeno, NO y NO2. Las reacciones químicas de estos gases con la luz solar y el oxígeno en el aire contribuyen a la contaminación del aire, el agotamiento del ozono, el calentamiento global y la lluvia ácida. L0S GASES 1- CONCEPTO  PROPIEDADES PARA DESCRIBIRLOS  LA TEMPERATURA EN KELVIN  EL VOLUMEN DEL RECIPIENTE  NÚMEROS DE MOLES  LA PRESIÓN QUE EJERCE EL GAS LEYES DE LOS GASES 2- LEYES DE LOS GASES  LEY DE BOYLE, P ES1/ V  LEY DE CHARLES, VOLUMEN – TEMPERATUA A P CONSTANTE  LEY DE GAY- LUSSAC, RELACIÓN P- T A VOLUMEN CONSTANTE.  LEY COMBINADA DE LOS GASES CONTINÚA LAS LEYES  LEY DE DALTON O PRESIONES PARCIALES. Pt = P1 + P2 + P3..  LEY DE AVOGADRO  ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES, PV= nRT  ESTEQUIOMETRÍA EN GASES  TEORÍA CINETICA MOLECULAR  CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS 1- ¿Qué propiedades tienen los gases? En los gases, las fuerzas de atracción son casi inexistentes, por lo que las partículas están muy separadas unas de otras y se mueven rápidamente y en cualquier dirección, trasladándose incluso a largas distancias. Esto hace que los gases tengan las siguientes propiedades: 1.1- No tienen forma propia No tienen forma propia, pues se adaptan al recipiente que los contiene. 1.2- Se dilatan y contraen como los sólidos y líquidos. 1.3- Fluidez Es la propiedad que tiene un gas para ocupar todo el espacio debido a que, prácticamente, no posee fuerzas de unión entre las moléculas que lo conforman. Por ejemplo: Cuando hay un gas encerrado en un recipiente, como un globo, basta una pequeña abertura para que el gas pueda salir  1.4- Difusión Es el proceso por el cual un gas se mezcla con otro debido únicamente al movimiento de sus moléculas.  Por ejemplo: un escape de gas desde un balón, este tiende a ocupar todo el espacio donde se encuentra mezclándose con el aire.  1.5- Compresión La compresión es la disminución del volumen de un gas porque sus moléculas se acercan entre sí, debido a la presión aplicada.  Por ejemplo: Se puede observar cuando presionas el émbolo de una jeringa mientras tienes tapada su salida. PROPIEDADES A- La temperatura en Kelvin, donde se transforma matemáticamente así: k = ºC + 273 Si la temperatura del cuerpo humano es 37ºC, cuál es está temperatura en Kelvin? Respuesta: K = 37 + 273= 310 Volumen de los gases  B- El volumen del recipiente ocupado por el gas. Se mide en decímetros cúbicos o litros y frecuentemente en el laboratorio utilizamos el centímetro cúbico o ml. Las moles C- El número de moles(n) del gas en el recipiente que lo contiene. Se determina de la siguiente manera n = masa en gramo de la muestra / masa molar del gas Trabajo interpretativo  Interprete las leyes de los gases usando las ecuaciones correspondientes.  El primer lugar la ley de Boyle dice: cuando el volumen de una determinada cantidad de gas ideal es inversamente proporcional a la presión cuando la temperatura se mantiene constante y sus aplicaciones PV =k. Ley de Boyle, P ∞ 1/V  Una muestra de H2 tiene un volumen de 5 L y una presión de 1.0 atm. Cuál es la nueva presión si el volumen disminuye a 2 L a T constante?  P2= P1V1/V2 = 1.0 atm)5.0L / 2 L = 2.5 atm Según la lectura de la página 343 de la PEARSON en que consiste la inspiración y expiración. Ley de Charles, V ∞ T a P cte.  Una muestra de neón tiene un volumen de 5.4 L y una temperatura de 15°C. Encuentre el nuevo volumen del gas después de que la temperatura aumenta a 42° C?  Solución: V2= 5.4 L x 315k/288k= 5.91 L.  Ley de Gay – Lussac. P vsT.  A volumen constante, la presión de un gas varía proporcional con la temperatura absoluta.  Su ecuación es P = k T  La ley combinada de los gases es la de Boyle y Charles. PV/T= k Ley de Gay-Lussac, P1/T1 = P2/T2  Supón que un aerosol de cabello a 4 atm y 25°C, se lanza al fuego, si la temperatura sube a 402°C, cuál será la presión?  P2 = P1T2/T1 = 4 atm. 675k/298k = 9.1 atm TRaTén + Vara = RaTs>” 2 » $ 0 | Pr = "Tre T  https://www.youtube.com/watch?v=AaUOt Ic2rIs Valores de la Constante de los Gases R=62,36367 L.-mmHg-K* «mol? R=0,08205746 L-atm-K 7? -mol* R=62,36367 L-Torr-K”* mol”? R=83,14472 L-mbar-K* mol? 13=1N-m= (18 - E =)-m = E  La Fotosíntesis Bo EMERSÍA LUMÍNICA MOLÉCULAS E HO AL ARE DE - MOLÉCULA DE AGUA <OozDEL HARE REACCIÓN EN LA LUZ OSCURIDAD  ESTADO GASEOSO  ACTIVIDADES  Aplica los postulados de la TCM para explicar las propiedades de un gas.  Describe una muestra gaseosa en unidades de P, V, T y cantidad de sustancia para resolver problemas de conversiones.  Los gases que rodean al planeta Tierra lo hacen único en nuestro sistema solar. El delgado manto de gases que rodea a nuestro planeta se llama atmósfera. El aire está formado por una mezcla de gases por lo que es materia en estado gaseoso. Todos los gases, entre ellos el aire, tienen masa y ocupan espacio. Se puede estirar la mano y tocar los sólidos y los líquidos, pero no es posible sentir el aire a menos que sople el viento. Además, como el aire y la mayor parte de los gases son incoloros, no son visibles.  Los gases encerrados en un recipiente ejercen una presión uniforme sobre todas las paredes del recipiente.  Los gases se mezclan de manera espontánea y completa unos con otros a presión constante, siempre que no haya una reacción química. A esto se le llama difusión.  La mejor manera de entender los gases es en términos de la teoría cinética molecular (TCM). Esta teoría ofrece un modelo para explicar las propiedades y el comportamiento de la materia, puesto que los fundamentos de esta teoría se aplican también a los líquidos y a los sólidos.  Teoría cinética de los gases  Las partículas del gas se mueven de manera continua, rápida y al azar en líneas rectas en todas direcciones.  El movimiento al azar de las partículas permite explicar la observación de que los gases se expanden hasta llenar un recipiente cerrado.  La energía cinética promedio es la misma para todos los gases a la misma temperatura; varía de manera proporcional con la temperatura en kelvin.  La energía cinética es la energía que poseen las partículas a razón de su movimiento. Los gases livianos como el hidrógeno y el helio tienen la misma energía que los gases más pesados como el cloro y el dióxido de carbono a la misma temperatura. parámetro Símbolo definición instrumento de medición unidades de Medición factor Presión P Fuerza por unidad de área -barómetro -manómetros -diales -esfignomanómetro -mmHg -atm -torr 1atm = 760 mmHg = 760 torr Volumen V Espacio ocupado por la materia -matraz aforado -probeta -bureta -jeringuilla -ml ó cc -l -cm3 1l = 1000 ml 1cc = 1ml = 1cm3 1l = 1 dm3 Temperatura T Medida de la energía cinética promedio de las partículas. -termómetro -°C -°F -K °C= K-273 K = °C + 273 °F = 1,8 °C + 32 °C = Cantidad de sustancia N Masa en gramos igual al peso molecular. -mol n = 8.1 32F PM g  LEYES DE LOS GASES  OBJETIVOS:  Explicar el comportamiento de los gases de acuerdo a la ley correspondiente.  ACTIVIDADES:  Aplica la ley combinada para calcular los efectos de los cambios de presión y temperatura en el volumen de un gas. Problema #1  Convierta las siguientes medidas a las unidades indicadas:  a) 10025 torr a atm b)35°F a K  c) 500 g de SO3 a mol ch) 5 litros a cm3  d) -100 °F a °C e) 1,098 atm a mmHg Problema #2  a) 500 ml del gas helio se midieron a 22 °C. luego se calentaron hasta alcanzar 77 °F, mientras la presión permanecía constante. ¿cuál es el nuevo volumen en litros?  b) ¿Cuál será la presión de un gas (en atm) a 75 °C, si a 80 °C ejerce una presión de 480 mm Hg?  Un gas fue medido a 20 °C y 740 torr. Si en estas condiciones ocupó un volumen de 50 ml, ¿qué volumen ocuparía a PTN? Determine la cantidad en gramos de:  5,0 mol de H2O  0,075 mol de H2SO4  0,96 mol de NaCl  3.8 mol de Cl2  0.5 mol de HCl 1. Una muestra de gas ocupa 0,250 L bajo una presión de 0,85 atm. Si la temperatura se mantiene constante, ¿qué volumen ocupará la muestra bajo la presión de 1 atm? R= 212,5 ml 2. Un gas ocupa 3,00 L a 1,5 atm . Cuál es el volumen a 10,0 atm si la temperatura es la misma? R= 0,45 L 3. En un autoclave el vapor a 100°C es generado a 1,00 atm. Después de cerrar el autoclave el vapor se calienta, a volumen constante y 1,13 atm. Cuál es la nueva temperatura del autoclave en °C? R= 149 °C 4. Un recipiente de 5,0 L se llenó con un gas a CN. A qué temperatura deberá calentarse el recipiente para que la presión interna sea de 1,5 atm? R= 136,5 °C 5. Un gas está bajo 1,0 atm de presión y ocupa un volumen de 0,50 L a 393 K. Cuando el gas es calentado a 500 K, el volumen aumenta a 3,0 L, cuál es la nueva presión en mmHg? R= 161 mmHg 6. El volumen medido de un gas es 1000 ml, a una temperatura de 60°C y 1 atm . Qué volumen ocupará el gas a 0°C y 0,5 atm? R= 1,64 L