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Gases: Propiedades y Leyes

4° Cs. Naturales y 5° E y G
by

Marisa Conesa

on 10 April 2014

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Transcript of Gases: Propiedades y Leyes

Teoría cinética molecular de los gases
GASES: Propiedades y Leyes

4° Cs. Naturales y 5° E y G IJME
Lic. Marisa Conesa Seiberth

Todos los gases se comportan de manera similar, de modo que el mismo conjunto de ecuaciones puede ser usado para predecir su comportamiento.

¿Por qué necesitamos conocer esto?

Los gases son el estado más simple de la materia y, por tanto, las relaciones entre las propiedades microscópicas (átomos y moléculas) y macroscópicas de una masa gaseosa son relativamente fáciles de identificar.

¿Qué conocimientos previos necesitamos?

Necesitamos estar familiarizados con el SI de unidades y con el manejo de las relaciones estequiométricas.
IDEAS PRINCIPALES
Un gas está compuesto de moléculas que están separadas por distancias mucho mayores que sus propias dimensiones. Las moléculas pueden considerarse como puntos, es decir, poseen masa pero tienen un volumen despreciable.

Las moléculas de los gases están en movimiento constante en direcciones aleatorias. Las colisiones entre las moléculas son perfectamente elásticas.

Las moléculas de gas no ejercen fuerzas atractivas ni repulsivas entre sí.

La energía cinética promedio de las moléculas es proporcional a la temperatura del gas en kelvins. Cualquiera de los dos gases a la misma temperatura tendrán la misma energía cinética promedio.
Los gases adoptan el volumen y forma del recipiente que los contiene.

Se consideran los más compresibles de los estados de la materia.

Cuando se encuentran confinados en el mismo recipiente se mezclan uniforme y completamente.

Cuentan con densidades mucho menores que los líquidos y sólidos.
Características físicas de los gases
La masa: se suele expresar con el número de moles, n.

El Volumen: es el espacio en el cual se mueven las moléculas y esta dado por el volumen del recipiente que lo contiene (se puede expresar en m3, cm3, en L o en ml).

La temperatura: determina la dirección del flujo de calor.

La presión: en la fuerza por unidad de área. (la presión de un gas es la fuerza ejercida por las partículas al chocar contra las paredes del recipiente)
Para Definir El Estado De Un Gas…
Se denominan condiciones normales (C.N.) a las siguientes condiciones de presión y temperatura:

P = 1 atmósfera
T = 25 ºC
Condiciones Normales
Unidades de presión
1 pascal (Pa) = 1 N/m2
1 atm = 760 mmHg = 760 torr
1 atm = 101,325 Pa
Manómetros usados para medir las presiones de los gases
Aparato Para Estudiar La Relación
Entre Presión Y Volumen De Un Gas
Ley de Boyle
¿ ?
Una muestra de gas del cloro ocupa un volumen de 946 mL a una presión de 726 mmHg. ¿Cuál es la presión del gas (en mmHg) si el volumen está reducido a temperatura constante de 154 mL?
P1 x V1 = P2 x V2
P1 = 726 mmHg
V1 = 946 mL
P2 = ?
V2 = 154 mL
P2 =
P1 x V1
V2
726 mmHg x 946 mL
154 mL
=
= 4460 mmHg
Tubo capilar
Expansión y contracción del gas
Charles (1787)
Gay-Lussac (1802)
Ley de Charles, gay - Lussac
Variación Del Volumen De Gas Con La Temperatura
A Presión Constante
¿ ?
Una muestra de gas de monóxido de carbono ocupa 3.20 L a 125 °C. ¿A qué temperatura el gas ocupará un volumen de 1.54 L si la presión permanece constante?
Ley de Avogadro
Mercurio
Gas
Temperatura baja
Temperatura alta
Afirma que el volumen de un gas, a presión constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta
V = k3 T para n y P constantes
V T
¿ ?
El amoniaco se quema en oxígeno para formar óxido nítrico (NO) y vapor de agua. ¿Cuántos volúmenes de NO se obtiene de un volumen de amoniaco a la misma temperatura y presión?
Ecuación del gas ideal
Las condiciones 0 0C y 1 atm son llamadas temperatura y presión estándar (TPE).
Ley de Boyle
Leyes y Ecuaciones
¿ ?
¿Cuál es el volumen (en litros) ocupado por 49.8 g de HCl a TPE?
Los experimentos muestran que a TPE, 1 mol de un gas ideal ocupa 22.414 L.
Ley de Charles, gay - Lussac
Ecuación del gas ideal
P1 x V1 = P2 x V2
T= Constante
V1/T1 = V2/T2
P= Constante
PV = nRT
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