1. Las leyes de los gases.
Experimentos realizados con un gran número de gases revelan que
se necesita cuatro variables para definir las condición física de un
gas: temperatura, T; presión, P; volumen, V y cantidad química del
gas, n. las ecuaciones que expresan las relaciones entre T, P, V y
n se conocen como leyes de los gases.
Presión.
La presión P, es la fuerza F que actúa sobre un área dada A:
P=F
A
Los gases ejercen presión sobre cualquier superficie con la que
están en contacto. Por ejemplo, el gas de un globo inflado ejerce
una presión sobre la superficie interna del globo.
La unidad SI de la presión es N/m2; se le dio el nombre de pascal
(Pa): 1Pa = 1N/m2.
Otras unidades de presión que suelen ser utilizadas son las
siguientes:
1atm = 760 mmHg = 760torr = 1,01325x105Pa = 1013,25hPa.
La relación presión-volumen: ley
de Boyle.

2. Si se reduce la presión sobre un globo este se expande. Por otra
parte, cuando un volumen de gas disminuye, la presión del gas
aumenta.
Para realizar sus experimentos con gases, Boyle utilizo un tubo con
forma de J. Una cantidad de gas queda atrapado en el tubo detrás
de una columna de mercurio. Boyle cambio la presión a la que
estaba sometido el gas agregando mercurio al tubo, y observo que
el volumen del gas disminuía al aumentar la presión. Por ejemplo, si
se aumentaba al doble la presión, el volumen del gas se reducía a
la mitad de su valor original.
La Ley de Boyle dice que el volumen de una cantidad fija de gas
mantenida a temperatura constante es inversamente proporcional a
la presión.
La Ley de Boyle se puede expresar en términos matemáticos así:
V = constante x 1/P
PxV = constante
El valor de la constante depende de la temperatura y de la cantidad
de gas que hay en la muestra. La grafica V contra P muestra el tipo
de curva que se obtiene para una cantidad dada de gas a una
temperatura fija. Se obtiene una relación lineal cuando se grafica V
contra 1/P.
La relación temperatura-volumen: Ley de Charles.
Los globos de aire caliente se elevan porque el aire se expande
cuando se calienta. El aire caliente que está dentro del globo es
menos denso que el aire frio del entorno a la misma presión. La
diferencia de densidad hace que el globo ascienda. De la misma
manera un globo se encoge cuando se enfría.

3. Charles observo que el volumen de una
cantidad fija de gas a presión constante
aumenta de forma lineal con la temperatura.
En el grafico se muestran algunos datos
representativos. Vemos como la línea
extrapolada (extendida) que se dibuja con
guiones pasa por los -273ºC. Cabe señalar
también que se predice que el gas tendrá un
volumen de cero a esa temperatura. Sin
embargo, esta condición nunca se realiza
porque los gases si licuan o solidifican antes de alcanzar esta
temperatura.
En 1848, William Thomson, un físico británico cuyo título era Lord
Kelvin, propuso una escala de temperatura absoluta, ahora
conocida como escala Kelvin. En esta escala 0K, que se llama cero
absoluto, es igual a -273ºC.
En términos de la escala Kelvin, la ley de Charles se puede
expresar como sigue: el volumen de una cantidad fija de gas
mantenida a presión constante es directamente proporcional a su
temperatura absoluta.
Matemáticamente, la ley de Charles tiene la siguiente forma:

4. V = constante x T
V/T = constante
El valor de la constante depende de la presión y de la cantidad de
gas.
La relación cantidad-volumen: Ley de Abogadro.
A medida que agreguemos gas a un globo,
este se expande. El volumen de un gas no
solo depende de la presión y la
temperatura, sino también de la cantidad de
gas. Hipótesis de Abogadro: “volúmenes
iguales de gases a la misma temperatura y
presión contienen número igual de
partículas”. Por ejemplo se puede
comprobar experimentalmente que en 22,4

5. L de cualquier gas a 0º y 1atm contiene 6,02x1023 moléculas de gas
(es decir, un mol).
La ley de Abogadro es consecuencia de la hipótesis de Abogadro:
el volumen de un gas mantenido a temperatura y presión constante
es directamente proporcional a la cantidad de gas. Es decir:
V = constante x n
Así, un aumento al doble de la cantidad de gas hará que el volumen
se duplique, si T y P permanecen constantes.