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Actividad 1

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¿Por qué se estudian los gases ideales y no lo reales?

Razón 1

Razón 2

En la ciencia se utilizan explicaciones que se aproximan a los fenómenos reales para simplificar los modelos matemáticos.

Cuanto más sencilla sea su fórmula química y cuanto menor sea su reactividad (tendencia a formar enlaces), el comportamiento de un gas puede aproximarse al comportamiento de un gas ideal.

Variables Gases ideales

En un gas ideal se estudian cuatro variables:

- Temperatura
- Volumen
- Presión
- Masa o cantidad de gas expresado en moles

Gases ideales

- Temperatura
- Volumen
- Número de Moles
- Presión

A.Greg. (1995, agosto 14). Motion of gas molecules. [Fotografía]Recuperado de: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Translational_motion.gif

La temperatura es una medida de la energía cinética de las moléculas que constituyen un objeto, por lo tanto, esta relacionado con la velocidad de las moléculas.

A mayor velocidad de las moléculas es mayor la temperatura.

El volumen es el espacio que ocupan los objetos. Recuerda que los gases ocupan todo el volumen disponible del recipiente en el que se encuentran.

La cantidad de gas está relacionada con el número total de moléculas que se encuentran en un recipiente. La unidad que utilizamos para medir la cantidad de gas es el mol.

1 mol = 6,022 x 1023 unidades elementales

Por ejemplo, si habláramos de uma mol de personas diríamos que:

1 mol personas = 6,022 x 1023 personas

Llamamos presión a la relación que existe entre una fuerza y la superficie sobre la que se aplica.

El estudio de los gases ideales se basa en cuatro leyes. Haz clic en el video para conocerlas.

Lee cada una de las leyes y completa la información en el recuadro.

La ecuación de estado de los gases ideales, combina las leyes de:

- La ley de Boyle
- Ley de Charles
- Ley de Gay Lussac

Robert Boyle en 1662 establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

¿Cuál es la ecuación que expresa esta ley?

1
1

=

2
2

P = presión

V = Volumen

Predice que en si mantenemos constante la presión de un gas, un aumento en la temperatura causará un aumento en el volumen del gas. En una relación directamente proporcional.

¿Cuál es la ecuación que expresa esta ley?

1|1 = 2|2

T = Temperatura

V = Volumen

Si mantenemos constante el volumen y el número de moles de un gas, un aumento de temperatura causará un aumento en la presión. De la misma manera, un descenso de temperatura es responsable de un descenso en la presión de dicho gas.

¿Cuál es la ecuación que expresa esta ley?

1|2 = 2|2

P = presión

T = temperatura

- Experimenta!
- 1
- 2
- 3

Para realizar esta actividad se requieren de los siguientes elementos.

- Una lata de refresco vacía
- Un mechero
- Unas pinzas para sostener la lata
- Recipiente con agua fría

Procedimiento

Toma el globo y ubícalo en la boca de la botella, luego presiona la botella.

Procedimiento

Toma la lata de refresco y con una pinza ubícala sobre el mechero, por un periodo de 10 a 15 segundos. Debes realizar el procedimiento con precaución.

Procedimiento

Posteriormente deposita la lata en el recipiente con agua. Registra lo observado en el material del estudiante.

La ecuación que tiene en cuenta la presión, volumen, temperatura y número de moles, fue propuesta en 1834 por Émile Clapeyron.

P • V = R • n • T

Determina la presión en mmHg de un gas ideal, si tenemos la siguiente información:

- 0,573 moles ocupan un volumen de 4 litros a una temperatura de 350,15 grados °K

1. Partimos de la ecuación de los gases ideales.

P • V = R • n • T

2.Debemos tener en cuenta las unidades de medida solicitadas, pues la presión debe ser en mmHg por este motivo la constante de los gases (R) que vamos a utilizar es la siguiente:

62,36367 L • mmHg • K-1 • mol-1

Determina la presión en mmHg de un gas ideal, si tenemos la siguiente información:

- 0,573 moles ocupan un volumen de cuatro litros a una temperatura de 350,15 grados °K

3. Despejamos de la ecuación la presión.

P = R • n • T | V

4. Se cancelan las unidades de Litro de mol y de grados °K.

P = 3128,09 mmHg

Reúnete con dos compañeros y resuelvan en el material del estudiante los siguientes ejercicios aplicando la ecuación de los gases nobles.

1. ¿Cuál es el volumen en litros que ocupa un gas ideal si 0.239 moles se encuentran a una temperatura de 1543 °C y a una presión de 2000 mmHg?

13,53 Litros

2. ¿Cuál es la temperatura en K de un gas ideal, si 0.056 moles ocupan un volumen de 2 litros a la presión de 1687 mmHg?

966,1 °K
+

# Gas ideal(1)

Los gases ideales no existen. Son una aproximación para el estudio de gases reales en condiciones de presión y temperatura estándar.

+

# Gas ideal(2)

Este gas ideal puede ser considerado como un "punto de masa". Simplemente significa que la partícula es muy pequeña, el valor de su masa es casi cero. Las partículas de los gases ideales, por lo tanto, no tiene volumen.

+

# Gas ideal(3)

En el gas ideal, la colisión o el impacto entre las partículas se dice que es elástica, la velocidad de las moléculas de gas permanecerá igual después del choque.

+

# Gas ideal(4)

La presión es menor en un gas ideal en comparación con la presión de un gas real.

+

# Gas real(1)

Son los gases que realmente existen y con los que se puede interactuar.

+

# Gas real(2)

Una partícula de gas real tiene volumen real, ya que los gases reales se componen de moléculas o átomos que típicamente toman un poco de espacio a pesar de que son extremadamente pequeñas.

+

# Gas real(3)

Las colisiones de partículas en los gases reales no son elásticas, pues la velocidad de cada molécula cambia constantemente hasta alcanzar un equilibrio.

+

# Gas real(4)

La presión es mayor en comparación a la presión de un gas ideal.

+

# Pregunta

Responde en el material del estudiante las siguientes preguntas.

1. Presiona la botella y registra lo que ocurre con la goma elástica.
2. ¿Por qué ocurre este fenómeno que ley empírica de los gases se cumple?

+

# Pregunta

Responde en el material del estudiante las siguientes preguntas.

1. Registra lo que ocurre en la lata de refresco.
2. ¿Por qué ocurre este fenómeno que ley empírica de los gases se cumple?

+

# Presión, P

La presión se mide en pascales Pa o en atmósferas atm.

Los factores de conversión entre algunas medidas de presión a Pascales son:

- 1 atmósfera = 101325 Pa
- 1 bar = 100 kPa = 100.000 Pa

+

# Volumen, V

En el sistema internacional de medidas la unidad de volumen se expresa en metros cúbicos, m3.

- 1 m3 = 1.000 dm3 = 1000000 m3
- 1 bar = 100 kPa = 100.000 Pa

+

# La constante de los gases, R

Es una constante física que establece una relación entre la energía, la temperatura y la cantidad de materia.

R = 8,314472 J · K-1 · mol-1

El valor de R depende de las unidades con las cuales se esté trabajando.

- R = 62,36367 L • mmHg • K-1 • mol-1
- R = 0,08205746 L • atm • K-1 • mol-1
- R = 62,36367 L • Torr • K-1 • mol-1
- R = 83,14472 L • mbar • K-1 • mol-1

+

# Número de moles, n

Una mol es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia.

+

# La temperatura, T

La temperatura tiene que estar en kelvin.

+

#