Propiedades generales de los gasesEstado GaseosoA nivel submicroscópico o molecular:1. Poseen alta entropía (alto grado de...
Estas propiedades de los gases se deben a su composición, su comportamiento ya cuatro importantes factores – la presión (P...
difusión del H2 en el platino.gas lacrimógeno en el aire.4. Efusión: Consiste en la salida de moléculas gaseosas a través ...
Si la temperatura del líquido continúa aumentando, las moléculas aumentarán aúnmás su rapidez, la distancia media entre el...
Este experimento demostró la existencia de la presión atmosférica. La presiónactúa sobre el mercurio del tubo impidiendo q...
Bombas de vacío, elevación de agua, sifón, pipetas, etc. Para medir el gas de unabombona de butano se usan instrumentos de...
expresa mediante el número de moles de sustancia, esta puede calcularsedividiendo el peso del gas por su peso molecular.4....
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Propiedades generales de los gases

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Propiedades generales de los gases

  1. 1. Propiedades generales de los gasesEstado GaseosoA nivel submicroscópico o molecular:1. Poseen alta entropía (alto grado de desorden molecular) debido a que lasfuerzas de repulsión (Fr) o fuerzas de desorden predominan sobre las fuerzas deatracción o cohesión (Fa)2. Poseen grandes espacios intermoleculares, las moléculas de un gas están muyseparadas. Así por ejemplo a 25°C y 1 atm de presión, sólo el 0,1% del volumenque ocupa el gas está ocupado por las propias moléculas, el 99,99% es espaciovacío.3. Poseen alta energía cinética molecular, puesto que las moléculas se muevenmuy rápido. A 25°C las velocidades moleculares de los gases varían entre 200 á2000 m/s (600 á 6000 Km/h)A nivel macroscópico o estadístico:Los gases poseen las siguientes propiedades únicas que los caracterizan:• Compresibilidad: la capacidad de reducir su volumen ante la acción de la presión(una fuerza externa).• Elasticidad: la habilidad de recuperar volumen ante la supresión de una presiónexterna.Capacidad de Difusión: la expansión de un gas a través de todo el volumen de sucontenedor•Dilatabilidad: el incremento en volumen ante un aumento en temperatura.
  2. 2. Estas propiedades de los gases se deben a su composición, su comportamiento ya cuatro importantes factores – la presión (P), la temperatura (T), el volumen (V) yel número de moles (n).Son propiedades que se miden o determinan para un conjunto de moléculas.1. Comprensibilidad: El volumen de un gas se puede reducir fácilmente mediantela acción de una fuerza externa. Esta propiedad de los gases se explica debido ala existencia de grandes espacios intermoleculares.¿Es posible comprimir un gas hasta que su volumen sea cero, aplicando unafuerza muy grande?Nunca. Si la fuerza es muy grande, la presión del gas seria tan grande quevencería la resistencia del recipiente y estallaría. Si la temperatura fuese baja (menor o igual a la temperatura critica) el gas se licuaría, ya en estado líquido seriaimposible comprimirlo.2. Expansión: Un gas ocupa todo el volumen del recipiente que lo contienedebido a la alta energía cinética traslacional de las moléculas.¿Porque el aire que es una mezcla gaseosa, no se expande por todo el universo?La explicación es simple, la fuerza de atracción gravitatoria impide que algúncuerpo material pueda abandonar la orbita terrestre, salvo que supere la velocidadmínima para vencer la gravedad que es 11 Km/s, que las moléculas de aire nopueden adquirir en forma natural.3. Difusión: Consiste en que las moléculas de un gas se trasladan a través deotro cuerpo material (sólido, líquido o gas), debido a su alta energía cinética y altaentropía. Cuando uno siente el olor y aroma de una flor o una fruta es debido a ladifusión de ciertas sustancias (ésteres) que se difunden en forma de vapor através del aire y llega al olfato.Otros ejemplos de difusión son:difusión del CO2 en bebidas gaseosas.
  3. 3. difusión del H2 en el platino.gas lacrimógeno en el aire.4. Efusión: Consiste en la salida de moléculas gaseosas a través de pequeñasaberturas u orificios practicados en la pared del recipiente que contiene el gas. Porejemplo un neumático se desinfla cuando el aire comprimido se efunde a través deun orificio causado por un clavo u otro objeto similar.ElasticidadEn un gas como en todo fluido, su elasticidad esta mas en función de sucompresibilidad, por sus particulares fines, que en su dilatación. La elasticidadde un gas o de un fluido y de los sólidos también, esta determinado por elmoduloBulk, muy similar al módulo de Young.TEORIA CINETICA MOLECULARA lo largo de la historia del pensamiento humano se ha elaborado un modelo acerca de como está constituida la materia, se conoce con el nombre de MODELOCINÉTICO MOLECULAR.Según éste modelo de materia, todo lo que vemos está formado por unaspartículas muy pequeñas, que son invisibles aún a los mejores microscopios y quese llaman moléculas. Las moléculas están en continuo movimiento y entre ellasexisten fuerza atractivas, llamadas fuerzas de cohesión. Las moléculas al estar enmovimiento, se encuentran a una cierta distancia unas de otras. Entre lasmoléculas hay espacio vacío.En el ESTADO SOLIDO las moléculas están muy juntas y se mueven oscilandoalrededor de unas posiciones fijas; las fuerzas de cohesión son muy grandes. Enel ESTADO LIQUIDO las moléculas están más separadas y se mueven demanera que pueden cambiar sus posiciones, pero las fuerzas de cohesión,aunque son manos intensas que en el estado sólido, impiden que las moléculaspuedan independizarse. En elESTADO GASEOSO las moléculas están totalmenteseparadas unas de otras y se mueven libremente; no existen fuerzas decohesión.Sí aumentamos la temperatura de un sistema material sólido, sus moléculas semoverán más rápidamente y aumentarán la distancia medía entre ellas, lasfuerzas de cohesión disminuyen y llegará un momento en que éstas fuerzas sonincapaces de mantener las moléculas en posiciones fijas, las moléculas puedenentonces desplazarse, el sistema material se ha convertido en líquido.
  4. 4. Si la temperatura del líquido continúa aumentando, las moléculas aumentarán aúnmás su rapidez, la distancia media entre ellas irá aumentando y las fuerzas decohesión van disminuyendo hasta que finalmente las moléculaspueden liberarse unas de otras, ahora el SISTEMA MATERIAL 0 conjunto demoléculas está en estado gaseoso.Si disminuimos la temperatura de un SISTEMA MATERIAL en estado gaseoso,disminuye la rapidez media de las moléculas y esto hace posible que al acercarselas moléculas casualmente, las fuerzas de cohesión, que siempre aumentan aldisminuir la distancia, puedan mantenerlas unidas, el SISTEMAMATERIAL pasará al estado líquido.Si disminuye aún más la temperatura, al moverse más lentamente las moléculas,la distancia media entre ellas sigue disminuyendo, las fuerzas de cohesiónaumentarán más y llegará un momento que son lo suficientemente intensas comopara impedir que las moléculas puedan desplazaras, obligándolas a ocuparposiciones fijas, el SISTEMA MATERIAL se ha convertido en un sólido.MEDICION DE LA PRESION DE LOS GASESIdea GeneralLa atmósfera, capa gaseosa de la Tierra, ejerce una presión llamada presiónatmosférica sobre todos los cuerpos. Torricelli en el siglo XVII demostró medianteun célebre experimento su existencia y midió su valor. Este valor o presión varíasegún los lugares y se mide con los barómetros. La llamada Ley de Boyle yMariotte, estudia la relación que hay entre la presión y el volumen de los gases.Para medir la presión de los gases dentro de recipientes se usa el manómetro.Para extraer los gases de los recipientes se usa labomba de vacío.Presión AtmosféricaLa masa más importante de gas que existe es la Atmósfera que forma una capaque envuelve a la Tierra. Está compuesta por diversos gases. Ejerce una presiónsobre todos los cuerpos con los que está en contacto: la presión atmosférica. Lapresión atmosférica es producida por el peso del aire.TorricelliEn el siglo XVII Torricelli se situó a nivel del mar y con un tubo de 1 metro delargo, cerrado por un extremo. Lo llenó de mercurio y lo volcó colocándolo sobreuna cubeta que también tenía un poco de mercurio. Entonces vio que el nivel delmercurio descendió hasta 760 milímetros. El resto quedó vacío formando lo que sellama cámara barométrica.
  5. 5. Este experimento demostró la existencia de la presión atmosférica. La presiónactúa sobre el mercurio del tubo impidiendo que el mismo se derrame del todo.Por otra parte la presión que ejerce una columna de un metro de mercurio essuperior a la presión atmosférica hasta que se igualan ambas fuerzas (al salir solo240 mm).Por tanto el valor de la presión atmosférica es igual a la presión del mercurio quequeda en el tubo. Como éste pesa 1033 gramos (para 760 mm y 1 cm2 desección, el nivel de la presión atmosférica a nivel del mar es de 1033 gramos porcm2 que es la presión normal y se toma como unidad llamada atmósfera. Unaatmósfera equivale a 760 mm de mercurio.Los VientosLa presión atmosférica disminuye con la altitud. El calor provoca una dilatación enel aire y hace que una misma masa ocupe espacios mayores al disminuir sudensidad y su presión. En sitios fríos pasa lo contrario. Esto origina los vientosque van de las zonas de altas presiones (anticiclónicas) hacia las bajas(ciclónicas).MedidaLa presión se mide con los barómetros. Existen diversos modelos y sistemas. Elmás antiguo es el de mercurio (como uso Torricelli).Ley de Boyle y MariotteLos gases son cuerpos elásticos y al ser sometidos a presión disminuyen suvolumen. Boyle y Mariotte descubrieron que: Permaneciendo constante latemperatura, el volumen que ocupa una masa de gas es inversamenteproporcional a la presión a que está sometido.Esta ley se puede formular así, si V es el volumen de gas y p la presión a que estásometido. Al aumentar la presión ocupará un nuevo volumen V´:p / p = V / VDe donde resulta V * p = V * p = K (constante)Para una temperatura determinada, el producto del volumen que ocupa un gas,por la presión que sobre él actúa es una cantidad constante.Aplicaciones de la presión atmosférica
  6. 6. Bombas de vacío, elevación de agua, sifón, pipetas, etc. Para medir el gas de unabombona de butano se usan instrumentos de vacío como el manómetrolos gases se expanden al calentarsey se comprimen al enfriarse. Si la temperaturadisminuye lo suficiente, los gases sehacen líquidos.Variables que afectan el comportamiento de los gases1. PRESIÓNEs la fuerza ejercida por unidad de área. En los gases esta fuerza actúa en formauniforme sobre todas las partes del recipiente.La presión atmosférica es la fuerza ejercida por la atmósfera sobre los cuerposque están en la superficie terrestre. Se origina del peso del aire que la forma.Mientras más alto se halle un cuerpo menos aire hay por encima de él, porconsiguiente la presión sobre él será menor.2. TEMPERATURAEs una medida de la intensidad del calor, y el calor asu vez es una forma de energía que podemos mediren unidades de calorías. Cuando un cuerpo caliente secoloca en contacto con uno frío, el calor fluye delcuerpo caliente al cuerpo frío.La temperatura de un gas es proporcional a la energíacinética media de las moléculas del gas. A mayorenergía cinética mayor temperatura y viceversa.La temperatura de los gases se expresa en gradoskelvin.3. CANTIDADLa cantidad de un gas se puede medir en unidades de masa, usualmente engramos. De acuerdo con el sistema de unidades SI, la cantidad también seVolumen de un gas.
  7. 7. expresa mediante el número de moles de sustancia, esta puede calcularsedividiendo el peso del gas por su peso molecular.4. VOLUMENEs el espacio ocupado por un cuerpo.5. DENSIDADEs la relación que se establece entre el peso molecular en gramos de un gas y suvolumen molar en litros.Gas RealLos gases reales son los que en condiciones ordinarias de temperatura y presiónse comportan como gases ideales; pero si latemperatura es muy baja o la presiónmuy alta, las propiedades de los gases reales se desvían en forma considerablede las de gases ideales.Verde; IvánAzul; CarlosAmarillo; Aldemar

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