TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES

TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES

Son fluido sin forma ni volumen propios, cuyas moléculas tienden a separarse unas de otras y presentan

mayor movilidad que las de los líquidos

Propiedades de los gases

Para definir el estado de un gas se necesitan cuatro magnitudes: masa, presión, volumen y temperatura.

Masa. Representa la cantidad de materia del gas y suele asociarse con el número de moles (n).

Presión. Se define como la fuerza por unidad de área, F/A. La presión P, de un gas, es el resultado de la fuerza ejercida por las partículas del gas al chocar contra las paredes del recipiente. 

La presión determina la dirección de flujo del gas. Se puede expresar en atmósferas (atm), milímetros de mercurio (mmHg), pascales (Pa) o kilopascales (kPa). La presión que ejerce el aire sobre la superficie de la tierra se llama presión atmosférica y varía de acuerdo con la altura sobre el nivel del mar; se mide con un instrumento llamado barómetro.

Las medidas hechas a nivel del mar y a 0 °C dan un promedio de 760 mm de Hg que son equivalentes a 1 atm, a 101,3 kPa, a 1,0332 kg/cm², a 7,6 x102 torr (Torricelli) o a 1,01325 bares, dependiendo de la unidad en la que se quiera expresar. La presión de un gas se mide con un aparato llamado manómetro 

Volumen. Es el espacio en el cual se mueven las moléculas. Está dado por el volumen del recipiente que lo contiene, pues por lo general se desprecia el espacio ocupado por las moléculas. El volumen (V) de un gas se puede expresar en m3, cm3, litros o mililitros.

La unidad más empleada en los cálculos que se cm3, litros o mililitros.

La unidad más empleada en los cálculos que se realizan con gases es el litro.

Temperatura. Es una propiedad que determina la dirección del flujo del calor. Se define como el grado de movimiento de las partículas de un sistema bien sea un sólido, un líquido o un gas. 

La temperatura en los gases se expresa en la escala Kelvin, llamada también escala absoluta.

se dice que se encuentra en condiciones normales (C.N.)

Actividad 4

a)  Una masa de H2 ocupa un volumen de 8 litros a 730 mm de Hg. ¿Cuál es el volumen del gas a 760 mm de Hg, si la temperatura permanece constante?

b)     El volumen de un gas es de 2 litros a 17°C y 740 mm de Hg. Si el volumen aumenta a 4 litros y se mantiene la temperatura constante, ¿qué presión se está ejerciendo sobre el gas?

c)     Un volumen de 5 litros de He a una presión de 1500 Torr y a una temperatura constante de 18°C, fue sometido inicialmente a una presión de 3 atm. ¿Cuál era el volumen inicial?

c)   Una cierta cantidad de gas está sometido a una presión de 2 atm, siendo su volumen de 2 litros. ¿Cuál será la presión de este gas si se le comprime hasta que adquiera un volumen de 95 ml?

d)    Se lleva una muestra de 1 litro de argón a una presión de 6 atmósferas , con 1 litro de neón a una presión de 3050 torr  y 1 litro de helio a una presión de 3 atmósferas a un recipiente rígido de 105 litros y temperatura de 290 K.  ¿Cuál será el volumen, la temperatura y la presión total final?

a)  Un gas con una masa de 5 g ocupa un volumen de 2.5 litros a 30°C y 2 atm de pre­sión.   Si se aumenta la temperatura a 40°C, ¿cuál es el volumen del gas?

b)   El volumen de una cierta cantidad de S0₂ es de 2.5 litros a 1 atm y 27°C. Si el volumen aumentó a 5 litros, ¿a qué temperatura está el gas?

c)    Una muestra de gas ocupa un volumen de 150 ml a 17°C y 1 atm de presión. ¿Cuál será el volumen del gas?

d)  Un volumen de 1.5 litros de gas medido a una temperatura de 32°C y a una presión de 900 mm de Hg, se calienta a 70°C, ¿cuál será el volumen del gas a esta temperatura?

e)   Un tanque contiene metano: CH4 a 30°C y a una presión de 5 atm. ¿Cuál es la presión interna del gas cuando se calienta el tanque a 35°C?

f)    Una muestra de S03 ocupa un volumen de 3 litros en un recipiente cerrado a 150°C y 970 mm de Hg. ¿Cuál es la temperatura, si la presión aumentó a 2.5 atm?

g)   Una muestra de vapor de H20 se encuentra a 180°C y 1 atm de presión. Si se disminuye la temperatura a 378°K. ¿A qué presión se encuentra el gas?

h)   En un cilindro.se encuentran 10 litros de gas encerrados a una temperatura del80°C

Desarrolla los siguientes ejercicios:

a)  El volumen de Cl₂ a 20°C y a 1 atm de presión es de 150 litros. ¿Qué volumen ocupará a 40° C y 700 mm de Hg de presión?

b)   Dados 10 litros de C0₂ medidos a 4°C y 760 mm de Hg. Determina su volumen a 30°C y 800 mm de Hg.

c)    El volumen de una cantidad de S0₂ a 17°C y 1400 mm de Hg es de 3400 cm³. Calcula su volumen a condiciones normales (C.N).

d)  ¿A cuántas atmósferas de presión debe someterse un litro de gas medido a 1 atm y — 20°C para comprimirlo hasta medio litro, cuando la temperatura es 45°C?

e)  Una masa de gas a 50°C y 780 mm de presión ocupa 450 mi. ¿Qué volumen ocupará el gas en C.N?

f)     Una masa de gas ocupa dos litros en C.N. ¿Qué volumen ocupará a 300°C y 23 atm?

g)  Una muestra de 0₂ ocupa un volumen de 350 mi a 22°C y a 0.8 atm de presión. Calcula la nueva temperatura en grados kelvin, si el volumen cambia a 230 mi y la presión a 0.65 atm.

a)  Calcula el número de moles de un gas que ocupa un volumen de 3 litros, a una tempe­ratura de 20°C y 2.5 atm de presión.

b)   ¿A qué temperatura deben calentarse 0.03 moles de un gas en un recipiente de 30 litros para mantener su presión en 148 mm de Hg?

c)    Si 300 mi de un gas pesan 0.85 g en condiciones normales. ¿Cuál es su peso molecular?

d)  ¿Cuál es el peso molecular de un gas si 15 g del mismo ocupan un volumen de 4 litros a una temperatura de 30° C y a una presión de 723 mm de Hg?

e)   ¿Cuál es la densidad del C0₂ a 40°C y 0.5 atm de presión(peso moleculardelC0₂ es 44 g).

f)     Un gas tiene una densidad de 1.05 g/1 a 18°C y 625 mm de Hg. ¿Cuál es el peso molecular del gas?

g)  ¿Qué volumen de 0₂, a 20°C y 730 mm de Hg puede obtenerse de 100 g de KC10₃?

Analiza el desarrollo del siguiente problema:

Se tienen dos moles de NaCl para preparar una solución de 0.5 molar. ¿Cuántos litros de ella se pueden preparar?

02.- Indicar la proposición falsa:

A) Si se duplica la velocidad cuadrática media de un gas su presión se hace cuatro veces mayor.

B) Un gas real tiende a comportarse como gas ideal a densidades bajas.

C) La presión que ejercen las moléculas de un gas ideal es menor que la de un gas real.

D) A igual presión y volumen la energía cinética de los gases ideales es la misma.

E) Un gas real puede comportarse como ideal a bajas presiones y altas temperaturas