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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
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:
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?
=
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?
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?
P = presión
T = temperatura
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.
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:
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.
4. Se cancelan las unidades de Litro de mol y de grados °K.
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?
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?