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Teoría Cinética Molecular                                                      Robert Vega B                  TEORIA CINET...
Teoría Cinética Molecular                                                                 Robert Vega B  La velocidad cua...
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Teoría Cinética Molecular                                                      Robert Vega B2-Ley de JACQUES CHARLES (Proc...
Teoría Cinética Molecular                                                       Robert Vega B3-Ley de GAY LUSSAC (Proceso ...
Teoría Cinética Molecular                                                                Robert Vega B                    ...
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Teoria cinetica molecular_qg_rvb_2010

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Teoria cinetica molecular_qg_rvb_2010

  1. 1. FACULTAD DE INGENIERIA ADMINISTRATIVA E INDUSTRIALASIGNATURA: QUIMICA ICODIGO : QU- 01TEMA: GASES (1era parte)DOCENTE : Ing ROBERT VEGA BARRANTES LIMA-PERU 2010
  2. 2. Teoría Cinética Molecular Robert Vega BESTADOS FISICOS DE LA MATERIA Teoría Cinética Molecular; gas ideal, unidades empleadas; Ley del comportamiento de los gases
  3. 3. Teoría Cinética Molecular Robert Vega B TEORIA CINETICA MOLECULAR (TCM) Es un modelo del estado gaseoso que trata de explicar las Propiedades generales de los gases, plantea un modelo de gas llamado Modelo simplificado del estado gaseoso GAS IDEAL Formado por masas que no tiene volumen ni diámetro LEYES DEL ESTADO GASEOSO L. DE BOYLE L. DE CHARLES L. DE GAY LUSSAC
  4. 4. Teoría Cinética Molecular Robert Vega B TEORIA CINETICA MOLECULAR (TCM) Es un modelo del estado gaseoso que trata de explicar las propiedades generales de los gases basándose en el movimiento molecular, y plantea la necesidad de un modelo de gas llamado Gas Ideal o Perfecto. POSTULADOS DE LA TCM:las moléculas de un gas ideal son puntuales, es decir son de forma esférica y dedimensión ( volumen despreciable). Las moléculas están en movimiento continuo, rápido y al azar, describiendo trayectoriarectilíneas, con una energía cinética Ec= ½ mV2 No existen fuerzas de repulsión ni atracción molecular, es decir las interaccionesmoleculares son nulas, Fr= 0, Fa= 0 por lo tanto poseen un movimiento libre. Los choques intermoleculares y contra la paredes del recipiente son perfectamenteelásticas, es decir no hay una perdida neta en la energía cinética total de las moléculas. La energía cinética media de las moléculas solo depende de la temperatura, en formadirectamente proporcional. Ec= 3 KT 2 A mayor T ; mayor será la Ec A menor temperatura menor sera la EcDonde:K= constante de boltzmann K= 1,38 x10-16 ergios/ k x moléculaT= temperatura en escala absoluta (Kelvin) kPara una molécula ( NA moléculas = 6,022 x1023 moléculas) la energía cinética media esEc= 3/2 RT donde: R: constante universal de los gases ideales R: K x NA= 1,38 x10-16x 6,023x1023 = 8,314 x10 7 ergios/K mol
  5. 5. Teoría Cinética Molecular Robert Vega B  La velocidad cuadrática media (V) o velocidad promedio de traslación molecular depende de la Temperatura y la masa o peso relativo de la molécula. V= ( 3RT)1/2 o V= (3P) 1/2 Unidad: cm/s M α Donde: R= 8,314x107 ergios/K mol P= presión T= K α = densidad M= g/molLey de AVOGADRO: “ A las mismas condiciones de presión y Temperatura ( condiciones deAvogadro) los volúmenes de dos gases están en la misma relación que sus números demoléculas ( Numero de moles).Condiciones de Avogadro P y T= constantePara gas A: PV A = n A RT ………………..(1)Para gas B: PV B = n B RT ………………..(2)Dividiendo ½ VA = n A VB = n BEjUn recipiente de 3 L contiene una masa de 8g de oxigeno a las mismas condiciones deTemperatura y presión ¿Qué volumen ocupara 16 g de oxigeno?VA =nA nB = 8/32=0,25moles ; n A= 16/32= 0,5 molesVB =nBVA = 0,5 VA=6L3L = 0,25VOLUMEN MOLAR: Es el volumen que ocupa 1 mol de gas en condiciones normales ( C.N P= 1atm y 0C) tiene por valor Vm=22,4L
  6. 6. Teoría Cinética Molecular Robert Vega B UNIDADES QUIMICAS EMPLEADAS Volumen 1 miilitro (mL)= 1cm3 Valores de R 1 Litro (L)= 1dm3= 103 mL 1 barril= 42L 1 botella= 956cm3 (mL) 1 galón ingles =4,545L 1 galon americano = 3,785L 1 pie3= 28,32L Presión 1 atm= 76cm de Hg = 760mmHg = 1033 g/cm2 =14,7 L.b/pulg2 (PSI) = 101,3k Pa = 10,33 m H2O 1 bar= 106 dina/cm2 1 atm= 760 torr Temperatura C = K-273= F-32 = R-492 5 5 9 9
  7. 7. Teoría Cinética Molecular Robert Vega B LEYES DEL COMPORTAMIENTO GASEOSO1-Ley de ROBERTO BOYLE (Proceso Isotérmico) :”Para una misma masa gaseosa (n=cte), si la temperatura permanece constante ( proceso isotérmica), la presión absoluta variaen forma inversamente proporcional a su volumen.a T= constante , V α I/P : (PV) m,T = constanteAl paso del estado inicial al final a T= constante, se llama Proceso Isotérmico P1V1 = P2V2= ConstanteV2 = V1(P1) Fracción de corrección por presión P2Volumen corregido a P2 Volumen original a P 1 Presión (mmHg) Volumen (mL)Ej. PV= 760x00=1520x250=380x1000 760 500 P1V1= P2V2 = P3V3= Constante 1520 250 380 1000 Problemas 1-Se desea comprimir 10L de oxigeno O 2 a temperatura ambiental, que se encuentra a 90 Kpa hasta un volumen de 500ml ¿Qué presion en atmósfera hay que aplicar? 2-El CO2 gaseoso ocupa 2 litros a 8 atm de presion, si lo trasladamos íntegramente a un recipiente de 10L de capacidad ¿Qué presion ejercera en torricelli? El proceso es isotermico
  8. 8. Teoría Cinética Molecular Robert Vega B2-Ley de JACQUES CHARLES (Proceso Isobarico) :”Para una misma masagaseosa (n= cte), si la presión permanece constante ( proceso isobarico), el volumen variaen forma directamente proporcional a la temperatura” a P= constante , V α T : (V/T) p,m = constanteExperimentalmente se determina: V=Vo + α VoTDonde: α = 1/273 = coeficiente de expansión térmicala temperatura absoluta (T), en KelvinT= T( c) + 273 V= V0 donde V = K= constante 273 TAl paso del estado inicial al final a P= constante, se llama Proceso isobarico V1 = V2 = K=constante V2=V1 (T2) T1 T2 T1 Temperatura (K) Volumen (mL) V= 500= 1000= 250= K= ConstanteEj T 274 548 137 274 500 548 1000 137 250 Problemas1-A presion constante, un volumen de 600cm3 de gas sufre un calentamiento de 104 F a122F ¿Cuál es el nuevo volumen que ocupa el gas?2-Un globo cuyo volumen es de 2 litros y a temperatura ambiental, 25C se coloca dentro deuna refrigeradora un buen rato, donde la temperatura promedio es de 1C ¿Cuál es elnuevo volumen del aire dentro del globo?
  9. 9. Teoría Cinética Molecular Robert Vega B3-Ley de GAY LUSSAC (Proceso Isocoro) :”Para una misma masa gaseosa (n= cte),si el volumen permanece constante ( proceso isocoro), la presión absoluta varia directamente proporcional a la temperatura”a V= constante , P α T : (P/T) Vm = constanteExperimentalmente se determina:P= Po + α PoTP= Po P= constante 273(T) TAl paso del estado inicial al final a V= constante, se llama Proceso isocorico P1 = P2 = constante P2= P1 (T2) T1 T2 T1 Problemas 1-Un balón de acero de 20L de capacidad , contiene oxigeno a 30C y 3 atm de presion, si la temperatura se eleva en 60F ¿Cuál sera la nueva presion en kPa? 2-Un neumático de automóvil fue usado en verano a 86F y la aguja de un manómetro marco 303,9Kpa, al usar el mismo neumático en invierno a 59F ¿Cuánto marcara la aguja del manómetro. Considere la presion atmosférica normal.
  10. 10. Teoría Cinética Molecular Robert Vega B Problemas de Aplicación1-El argon es un gas inerte usado en los tubos luminosos, en un experimento, 452ml de gas secalientan de 22C a 187C a presión constante,¿Cuál es el volumen final ?2-Un bulbo de acero contiene Xe (Xenón) gaseoso a 2,64 atm y 25C Hallar la presión del gas cuando latemperatura se eleva a 436C, suponga que el volumen del bulbo no varia.3-Cierta masa de gas se encuentra a una temperatura de 40C, se duplica la presión y se triplica elvolumen, determinar la temperatura final en C4-Que volumen ocupan 2,5 moles de anhídrido carbónico, CO 2 que se encuentra a una temperatura de127C y 800mm Hg. de presión.5-Un recipiente de 40L contiene 4 moles de gas argon, si la temperatura es 227C, determinar la presiónque ejerce dicho gas.6-10L de gas propano C3H8 ejerce una presión de 990 mmHg a 57C ¿Cuál será la presión en mmHg, sisu volumen disminuye a la mitad al aumentar su temperatura hasta 127C?7-Calcular la velocidad cuadrática media de las Moléculas de hidrogeno a 0C y presión 1 atmconsiderándolo como gas ideal, bajo las condiciones normales el hidrogeno tiene una densidad de8,99x102Kg/m38-Calcular la velocidad cuadrática media en cm/s de una molécula de NH 3 a 227 C y 390 mmHg depresion.

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