Ley General Del Estado Gaseoso 2a636t

Ley general del estado gaseoso: El volumen ocupado por la unidad de masa de un gas ideal, es directamente proporcional a su temperatura absoluta, e inversamente proporcional a la presión que se recibe. Donde: PV =nRT o P1V1/T1=P2V2/ T2 V = volumen n = constante P = presión n no. de moles o gramos R =constante T = temperatura R= 0.0821 (lts)(atm)/ °K mol= 8.31 °J/°K mol EJEMPLO LEY GENERAL DEL ESTADO GASEOSO: En un laboratorio de la Facultad de Química, había un recipiente que contenía un gas ideal que tenía una presión de 0.85 atm, un volumen de 4.7 Its y una temperatura de 25°C. Este gas se calentó hasta 120°C y se observó un aumento en su volumen hasta 23.2 Its. Determinar cúal será su presión. En este tipo de problemas se utiliza la siguiente ecuación: P1V1/T1= P2v2/T2 P2=P1V1T2/T1V2=(0.86 atm)(4.7 lts)(120°C)/(25°C)(23.2lts)=1.8 atm Un tanque de 30 Its contiene un gas ideal con una masa de 5 moles a 27°C ¿A qué presión se encuentra el gas? p=? PV=nrT V=3OIts. n = 5 moles P=nrT/V T = 27°C r=0.0821 (lts)(atm)/ °K mol T=27+273°K=300°K P=(5 mol)(0.082 (lts)(atm)/°K mol )(300°K ) / 30 lts = 4.105 atm 2.- Calcular el volumen que ocupará un gas en condiciones normales si a una presión de 858 mm de Hg y 23°C su volumen es de 230 cm3. Datos

Fórmula

P1 = 858 mmHg

P1V1/T1 = P2V2/T2.

T1 = 23°C + 273 = 296°K V1 = 230 cm3. V2 = ?. Solución: como las condiciones normales se consideran a una temperatura de 0°C, es decir 273°K, y a una presión de una atmósfera igual a 760 mmHg tenemos que P2 = 760 mmHg y T2= 273°K. V2 = P1V1T2 P2T2 V2 = 858 mmHg x 230 cm3 x 273°K= 760 mmHg x 296°K V2 = 239.48 cm3. 2.- 1.- Una masa de hidrógeno gaseoso ocupa un volumen de 2 litros a una temperatura de 38 ° C y a una presión absoluta de 696 mmHg. ¿Cuál será su presión absoluta si su temperatura aumenta a 60°C y su volumen es de 2.3 litros? Datos

Fórmula

V1= 2 l

P1V1/T1 = P2V2/T2

T1 = 38°C + 273 = 311°K

P1 = 696 mmHg V2 = 2.3 l T2 = 60°C + 273 = 333°K P2 = ?

Despeje por pasos:

P1V1T2 = P2V2T1 por lo tanto: P2 = P1V1T2/V2T1 P2 = 696 mmHg x 2 l x 333°K = 648.03 mmHg. 2.3 l x 311°K Una masa dada de un gas recibe una presión absoluta de 2.3 atmósferas, su temperatura es de 33 °C y ocupa un volumen de 850 cm3. Si el volumen del gas permanece constante y su temperatura aumenta a 75 °C, ¿Cuál será la presión absoluta del gas? Datos

Fórmula

P1 = 2.3 atm

P2 = P1T2 P2 = 2.3 atmx 348 °K

T1 =

Sustitución.

T1

306 ° K

33°C + 273 = 306 °K

P2 = 2.6 atm.

T2 = 75°C + 273 348 ° K. P2 = ? V = cte.

EJEMPLO DE APLICACIÓN: En un experimento un gas ideal con 25 m3 de volumen y presión de 1.5 atm, fue sometido a una presión de 4 atm, manteniéndose a una temperatura constante. ¿Qué volumen ocupará? Como la temperatura se mantiene constante y conocemos la P1, P2 y V1, tenemos que: V2=P1V1/P2 V2=(1.5 atm)(25 m3)/4 atm=9.37 m3 Charles: A presión constante, el volumen de una masa dada de un gas ideal aumenta en 1/273 respecto a su volumen a 0°C por cada °C que eleve su temperatura. Análogamente, se contrae en 1/273 respecto a su volumen a 0°C por cada grado °C que descienda su temperatura, siempre que la presión permanezca constante, o sea que: Vtotal=V0(1+1/273T)=V0/273(273+T)=k1T p=constante k1=constante De esto se deriva que: k1=k2 V1/k1T1=V2/k2T2 por tanto V1/T1=V2/T2 Gay-Lussac: A volumen constante, la presión de una masa dada de un gas ideal aumenta 1/273 con respecto a su presión a 0°C por cada °C que aumente o disminuya su temperatura, siempre que su volumen permanezca constante. Ptotal=P0(1+1/273T)=P0/273(273+T)=P0/273(273+T)k1T V=constante De esto se deriva que:k1=k2 P1/K1T1=P2/K2T2 por lo tanto P1/T1=P2/T2