Estado Gaseoso - Química - 31/julio/2024 - PDF

Instituto tecnológico superior sudamericano Nombre: Jorge Arcos Fecha: 31/julio/2024 MATERIA: QUIMICA Carrera: Protección ambiental Tarea: ESTADO GASEOSO Estado gaseoso Las sustancias en estado gaseoso se denominan “gases” y se caracterizan por tener sus partículas constituti...

Instituto tecnológico superior sudamericano Nombre: Jorge Arcos Fecha: 31/julio/2024 MATERIA: QUIMICA Carrera: Protección ambiental Tarea: ESTADO GASEOSO Estado gaseoso Las sustancias en estado gaseoso se denominan “gases” y se caracterizan por tener sus partículas constitutivas poco unidas entre sí, o sea, expandidas a lo largo del contenedor donde se encuentren, hasta cubrir lo más posible el espacio disponible. Esto último se debe a que las partículas que componen a los gases presentan entre sí una fuerza de atracción muy leve, y por esta razón no tienen forma ni ocupan un volumen definido en el espacio. Por otra parte, la densidad de los gases es mucho menor que la de los sólidos y los líquidos, y tienen además muy poca respuesta a la gravedad. Debido a la poca interacción entre las partículas de los gases, se encuentran suspendidos con muy poca influencia de la gravedad (se puede decir que “flotan”). Además, a pesar de su cohesión casi nula, los gases presentan una enorme capacidad para ser comprimidos, lo que a menudo se lleva a cabo durante su tratamiento industrial para el transporte. Las propiedades físicas de un gas determinado (color, sabor, olor) pueden variar dependiendo de los elementos que lo constituyan o que estén disueltos en él. Por ejemplo, el aire es incoloro, inodoro e insípido, mientras que los gases de hidrocarburos como el metano poseen un típico olor desagradable y pueden presentar color Transformación del estado de la materia al estado gaseoso Es posible llevar ciertos líquidos o sólidos al estado gaseoso, generalmente al someterlos a cambios drásticos sostenidos de temperatura y/o presión. Del mismo modo pero en sentido contrario, puede transformarse un gas en un líquido o un sólido. Estos procesos pueden estudiarse por separado, de la siguiente manera De líquido a gas: evaporación. Esta transformación ocurre cuando se le administra calor al líquido. Cuando sus partículas más superficiales pueden romper la tensión superficial del líquido, la sustancia pasa al estado gaseoso. La evaporación ocurre de manera paulatina, por lo que el líquido va pasando a la fase gaseosa lentamente De sólido a gas: sublimación. Este proceso ocurre cuando un sólido se transforma en un gas sin transformarse previamente en un líquido. Un ejemplo se ve en los polos del Planeta, donde la temperatura es tan baja que es imposible la formación de agua líquida, pero aun así el hielo y la nieve se subliman directo a la atmósfera De gas a líquido: condensación. Este proceso físico ocurre cuando un gas se transforma en un líquido al disminuir su temperatura (retirando calor). La vaporización es el proceso inverso de la condensación. Al sustraer energía, las partículas del gas se mueven más lento, lo que permite que puedan interactuar más y, por tanto, que sus fuerzas atractivas sean mayores. Esto es lo que ocurre en la atmósfera cuando, al alejarse de la superficie terrestre, el vapor de agua pierde temperatura y forma nubes que eventualmente precipitan en forma de gotas de agua mediante el fenómeno llamado lluvia Leyes de los gases Las primeras leyes de los gases fueron desarrolladas desde finales del siglo XVII, cuando los científicos empezaron a darse cuenta de que en las relaciones, entre la presión, el volumen y la temperatura de una muestra de gas en un sistema cerrado, se podría obtener una fórmula que sería válida para todos los gases. Estos se comportan de forma similar en una amplia variedad de condiciones debido a que sus moléculas (o átomos) se encuentran separadas a grandes distancias, a diferencia de los líquidos y sólidos. Un gas cuyo comportamiento sigue estas leyes con exactitud recibe el nombre de gas ideal. De la combinación de estas leyes surge la ecuación general de estado de un gas ideal, que se conoce con el nombre de ley de los gases ideales.  Ley de Robert Boyle Los experimentos realizados en 1662 por el científico inglés Robert Boyle lo llevaron a establecer que el volumen de una masa determinada de aire es inversamente proporcional a la presión que se ejerce sobre ella; es decir, si se duplica la presión, el volumen se reduce a la mitad. Boyle no especificó que sus experimentos los había realizado a temperatura constante. En 1676, el francés Edme Mariotte encontró los mismos resultados y aclaró que para que la ley sea válida la temperatura debía ser constante. Estos resultados, válidos para cualquier masa de gas a temperatura constante, se conocen como ley de Boyle- Mariotte, según la cual el volumen de una determinada masa de gas, a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión de ese gas. Su expresión matemática es P.V = K1 DONDE K1 ES UNA CONSTANTE Para la muestra de un gas bajo dos conjuntos de condiciones distintas o temperatura constante ,tenemos P1.V1=P2.V2 donde V1 y V2 son los volúmenes sometidos a las presiones P1 y P2, respectivamente  Ley de charles la ley de charles y Gay-Lussac o ley de los volúmenes fue descubierta en 1787.se dice que para un gas ideal a presión constante ,el volumen es directamente proporcional a la temperatura absoluta (en kelvin)se denomina así a que los científicos franceses JACQUES CHARLES YJOSEP GAY LUSSAC estudiaron de forma simultánea el efecto de la temperatura sobre el volumen de un gas ,a una presión contrastante el volumen de una muestra de gas se expande cuando se calienta y se extrae al enfriarse  Ley de Gay-Lussac La ley de Gay-Lussac postula que las presiones ejercidas por un gas sobre las paredes del recipiente que lo contienen son proporcionales a sus temperaturas absolutas cuando el volumen es constante La teoría cinética justifica este comportamiento, dado que, si aumenta la temperatura, aumentan la energía cinética de las partículas y su frecuencia de impactos con las paredes del recipiente. Esto se traduce en un aumento de la presión del gas en el interior del mismo