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Modelo Cinético Molecular
 

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    Modelo Cinético Molecular Modelo Cinético Molecular Presentation Transcript

    • > Para explicar las características de los gases, los científicos propusieron, durante el siglo XIX, la denominada "teoría cinética de los gases". Su ampliación a líquidos y sólidos dio lugar al modelo cinético molecular de la materia. Este modelo se basa en dos postulados fundamentales: i. La materia es discontinua, es decir, está formada por un gran nº de partículas separadas entre sí. ii. Estas partículas materiales se encuentran en constante movimiento debido a dos clases de fuerzas: de cohesión y de repulsión.o Según que predominen unas u otras fuerzas, la materia se presenta en estado sólido, líquido o gaseoso. 2
    • > Las partículas de los sólidos se encuentran muy próximas, y las fuerzas de atracción entre ellas son muy intensas, su único movimiento es el de vibración.> Las partículas sólo pueden vibrar alrededor de su posición de equilibrio. 3
    • > Las partículas de los líquidos pueden desplazarse con cierta libertad pero sin alejarse unas de otras.> Por esa razón tienen volumen constante y se adaptan a la forma del recipiente. 4
    • > Las partículas de los gases se mueven con total libertad y están muy alejadas unas de otras.> Por eso tienen forma variable y tienden a ocupar todo el volumen disponible. 5
    • > Elasticidad: Un sólido recupera su forma original cuando es deformado.> Fragilidad: Un sólido puede romperse en muchos pedazos.> Dureza: hay sólidos que no pueden ser rayados por otros más blandos.> Forma definida: Tienen forma definida y no fluyen como lo hacen los gases y los líquidos, excepto bajo presiones extremas.> Volumen definido: Debido a que tienen una forma definida, su volumen también es constante.> Alta densidad: Los sólidos tienen densidades relativamente altas debido a la cercanía de sus moléculas por eso se dice que son más “pesados”> Flotación: Algunos sólidos cumplen con esta propiedad, solo si su densidad es menor a la del líquido en el cual se coloca.> Inercia: es la dificultad o resistencia que opone un sistema físico a posibles cambios, en el caso de los sólidos pone resistencia a cambiar su estado de reposo.7
    • > El Estado Liquido es un fluido donde las Moleculas estan ligeramente separadas unas de otras, es decir, tiene una cohesion menor que los solidos ademas las Moleculas ocupan posiciones al azar que varia con el tiempo > No tienen forma definida y adoptan la forma del recipiente que lo contenga8
    • Propiedades especificas de los Liquidos > Cohesión: fuerza de atracción entre moléculas iguales > Adhesión: fuerza de atracción entre moléculas diferentes. > Viscosidad: resistencia que manifiesta un líquido a fluir. > Tensión superficial: fuerza que se manifiesta en la superficie de un líquido, por medio de la cual la capa exterior del líquido tiende a contener el volumen de este dentro de una mínima superficie. > Capilaridad: facilidad que tienen los líquidos para subir por tubos9
    • El Estado Gaseoso es un fluido que tiende a expandirse indefinidamente, ya que no tiene forma ni volumen propio. Los gases, por lo tanto, adoptan la forma y el volumen del recipiente que los contienen. En los gases, las fuerzas que mantienen unidas las partículas son muy pequeñas. En un gas el número de partículas por unidad de volumen es también muy pequeño. Pueden comprimirse fácilmente, debido a que existen enormes espacios vacíos entre unas moléculas y otras.10
    • Un gas no tiene forma ni volumen definidos. Adquierela forma y el volumen del recipiente en el que seencuentra.Ejercen presión sobre las paredes del recipientecontenedor.La densidad es la relación que existe entre la masa deuna sustancia y su volumen. En el estado gaseoso esmenor que la densidad de la sustancia en estado sólidoo estado líquido.Es el proceso de Expansion espontánea sin ayudaadicional, para que un gas ocupe uniformemente unespacio. Es una característica propia de los gases. Lacompresibilidad tiene un límite, si se reduce mucho elvolumen en que se encuentra confinado un gas éstepasará a estado líquido.
    • MAGNITUDES 1. Presión Es la fuerza por unidad de área. Se trata de la fuerza que ejerce el gas contra las paredes del recipiente que lo contiene. En el caso de los gases, es necesario tomar en cuenta la presión atmosférica, que es “la presión al nivel del mar, ejerce sobre una superficie de 1 cm2 una columna de mercurio de 76cm”. UNIDADES 1 at = 76 cmHg = 760 mm Hg = 760 Torr = 101 325 Pa 2. Volumen Es el espacio que ocupa un gas. UNIDADES 1m3 = 1000 l = 1000 dm3 1 l = 1dm3 1l = 1000 ml = 1000 cm3 3. Temperatura Es el nivel calorífico de una sustancia. 4. Masa12
    • Es una relación inversa entrela presión y el volumen de ungas cuando su temperatura semantiene constante.Su expresión matemática:PV= KP1V1= P2V2
    • Donde: P1= Presión inicial P2= Presión final V1= Volumen inicial V2= Volumen final Si despejamos: P1= (P2.V2)/V1 V1= (P2.V2)/P1 P2= (P1.V1)/V2 V2= (P1.V1)/P214
    • > Ejemplo: Cuando se somete un gas a una presión de 4 atmósferas el volumen del gas disminuye. Por lo tanto, A mayor presión menor volumen.* 1atm equivale a la presión que ejerce la atmósfera a nivel del mar igual a 101 325 Pa. 15
    • Así se observa que cuando se disminuye la presión a 1 atmósfera, el volumen aumenta, debido a que los gases son compresibles. Por lo tanto A menor presión Mayor volumen.* 1atm equivale a la presión que ejerce la atmósfera a nivel del mar igual a 101 325 Pa16
    • En 1787, Jack Charlesestudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión
    • Porque ocurre esto?> Cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento (por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará el volumen (el émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la presión se iguale con la exterior).18
    • > Matemáticamente podemos expresarlo así: > Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la temperatura cambiará a T2, y se cumplirá: V1= Volumen inicial T1 = Temperatura inicial V2= Volumen final T2= Temperatura final > Entonces asi es otra forma de expresar esa ley.19
    • Ley de Gay-Lussac “Relación entre la presión y la temperatura de un gas cuando el volumen es constante” Esta ley fue enunciada en 1800 por el físico y 20 químico francés Louis Joseph Gay-Lussac.
    • La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:● Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.● Si disminuimos la temperatura, disminuirá la 21 presión.
    • ¿Por qué ocurre esto? ● Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar. 22
    • Según Gay-Lussac, en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor, pues el cociente entre la presión y la temperatura es constante 23
    • Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión P1 y a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá: Que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac. Esta ley, al igual que la de Charles, está expresada en función de la temperatura absoluta.24
    • Ejercicio: En una fábrica de oxígeno se almacena 1 m ³ de ese gas en un cilindro de hierro a 5 atmósferas, ¿qué volumen habrá adquirido si inicialmente la presión era de 1 atmósfera? Datos: Fórmula:
    • A presión constante un gas ocupa 1950 (ml) a 13º C ¿Qué temperatura es necesaria para que este gas se expanda 3.5 L?Datos Formula Nota: Siempre se expresa la temperatura en Grados Kelvin
    • ● Cierto volumen de un gas se encuentra a una presión de 970 mmHg cuando su temperatura es de 25.0°C. ¿A qué temperatura deberá estar para que su presión sea 760 mmHg?● Formula