DEDUCCIÓN DE LA LEYES DE LOS GASES Y SU RELACIÓN CON LA TEMPERATURA
La deducción de las leyes de los gases a partir de la teoría.
La ley de los gases resulta de gran utilidad cuando se desea conocer alguna de las variables involucradas en el proceso, como la presión, el volumen o la temperatura de una masa dada de un gas del cual se conocen los datos de su estado inicial y se desconoce alguno de ellos en su estado final.
Por tanto, la ley general de los gases establece que para una masa dada de un gas, su relación PV/T siempre será constante.
Constante Universal de los Gases (R).
P1V1/T1=P2V2/T2=P3V3/T3................(1)
Por tanto: PV/T=K................(2)
O bien: PV=KT................(3)
El valor de K se encuentra determinando en función del número de moles (n) del gas en cuestión:
K=nR..................(4)
Sustituyendo 4 en 3 tenemos:
PV=nRT................(5)
Donde: P= presión absoluta a la que se encuentra el gas.
v= volumen ocupado por el gas.
n= número de moles del gas que se calcula dividiendo su masa entre su peso molecular:
n= m/PM
R= es la constante universal de los gases y su valor depende de las unidades usadas.
La ecuación 5 es una de las más utilizadas en fisicoquímica, ya que permite realizar varios cálculos al conocer el valor de R, pues establece una relación entre la presión, el volumen, la temperatura y el número de moles de un gas.
Para calcular el valor de R consideramos que un mol de cualquier gas ideal y en condiciones normales de presión y temperatura, es decir, una atmósfera y 273 K, ocupa un volumen de 22.413 litros. Por tanto, al despejar R de la ecuación % tenemos:
R=PV/nT= 1 atm X 22.413 litros / 1 mol X 273 K = 0.0821 atm litros/ mol K
Equivalente a: R= 8.32 J/mol K
Dos moléculas pueden reaccionar químicamente sólo si sus energías cinéticas están por arriba de cierto valor mínimo (llamado energía de activación),EA, de modo que, cuando chocan, penetran un poco unas en otras. A una temperatura más alta, muchas más moléculas tienen una rapidez y energía cinética EC por arriba del umbral necesario EA.
Ejemplo:
Referencias: Héctor Pérez Montiel. (2008). Física General. México: Grupo Editorial Patria.
La ley de los gases resulta de gran utilidad cuando se desea conocer alguna de las variables involucradas en el proceso, como la presión, el volumen o la temperatura de una masa dada de un gas del cual se conocen los datos de su estado inicial y se desconoce alguno de ellos en su estado final.
Por tanto, la ley general de los gases establece que para una masa dada de un gas, su relación PV/T siempre será constante.
Constante Universal de los Gases (R).
P1V1/T1=P2V2/T2=P3V3/T3................(1)
Por tanto: PV/T=K................(2)
O bien: PV=KT................(3)
El valor de K se encuentra determinando en función del número de moles (n) del gas en cuestión:
K=nR..................(4)
Sustituyendo 4 en 3 tenemos:
PV=nRT................(5)
Donde: P= presión absoluta a la que se encuentra el gas.
v= volumen ocupado por el gas.
n= número de moles del gas que se calcula dividiendo su masa entre su peso molecular:
n= m/PM
R= es la constante universal de los gases y su valor depende de las unidades usadas.
La ecuación 5 es una de las más utilizadas en fisicoquímica, ya que permite realizar varios cálculos al conocer el valor de R, pues establece una relación entre la presión, el volumen, la temperatura y el número de moles de un gas.
Para calcular el valor de R consideramos que un mol de cualquier gas ideal y en condiciones normales de presión y temperatura, es decir, una atmósfera y 273 K, ocupa un volumen de 22.413 litros. Por tanto, al despejar R de la ecuación % tenemos:
R=PV/nT= 1 atm X 22.413 litros / 1 mol X 273 K = 0.0821 atm litros/ mol K
Equivalente a: R= 8.32 J/mol K
Dos moléculas pueden reaccionar químicamente sólo si sus energías cinéticas están por arriba de cierto valor mínimo (llamado energía de activación),EA, de modo que, cuando chocan, penetran un poco unas en otras. A una temperatura más alta, muchas más moléculas tienen una rapidez y energía cinética EC por arriba del umbral necesario EA.
Ejemplo:
Referencias: Héctor Pérez Montiel. (2008). Física General. México: Grupo Editorial Patria.
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