lunes, 9 de mayo de 2011

Leyes De Los Gases.

Ley de Boyle-Mariotte
Para una cierta cantidad de gas a temperatura constante, su presión es inversamente proporcional al volumen que ocupa.
Matemáticamente sería:
P1V1=P2V2
<perii>p..-2v=p5-v


Ley de Charles
A una presión dada, el volumen ocupado por una cierta cantidad de un gas es directamente proporcional a su temperatura.
Matemáticamente la expresión sería:
V1/T1 = V2/T2  o   V1/V2 = T1/T2


Ley de Gay-Lussac
La presión de una cierta cantidad de gas, que se mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura:
P1/T1 = P2/T2
Es por esto que para poder envasar gas, como gas licuado, primero se ha de enfriarse el volumen de gas deseado, hasta una temperatura característica de cada gas, a fin de poder someterlo a la presión requerida para licuarlo sin que se sobrecaliente, y, eventualmente, explote.
Ley de Avogadro
A presión y temperatura constantes, el volumen de cualquier gas es directamente proporcional al número de moles del mismo. O alternativamente, volúmenes iguales de gases diferentes, pero a las mismas presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas.
Matemáticamente, la fórmula es:
V1/n1 = V2/n2
Ley de los gases ideales
Las tres leyes mencionadas pueden combinarse matemáticamente en la llamada ley general de los gases. Su expresión matemática es:
P x V = n x R x T
siendo P la presión, V el volumen, n el número de moles, R la constante universal de los gases ideales y T la temperatura en Kelvin.
El valor de R depende de las unidades que se estén utilizando:
  • R = 0,082 atm·l·K−1·mol−1 si se trabaja con atmósferas y litros
  • R = 8,31451 J·K−1·mol−1 si se trabaja en Sistema Internacional de Unidades
  • R = 1,987 cal·K−1·mol−1
  • R = 8,31451 10−10 erg ·K−1·mol−1
De esta ley se deduce que un mol de gas ideal ocupa siempre un volumen igual a 22,4 litros a 0 °C y 1 atmósfera. Véase también Volumen molar. También se le llama la ecuación de estado de los gases, ya que sólo depende del estado actual en que se encuentre el gas.



Ley de Graham
Establece que las velocidades de efusión de los gases son inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus respectivas densidades. + La Ley de Graham, formulada EN 1850 POR THOMAS ALBA GRAHAM - -
- - Siendo v las velocidades y δ las densidades.
- - Efusión es el flujo de partículas de gas a través de orificios estrechos o poros.
- - Se hace uso de este principio en el método de efusión de separación de isótopos.
- - Los diferentes procesos que se realizan en las plantas, como lo son: la efusión, la ósmosis y la imbibición vegetal. se encuentran íntimamente ligados con el transporte de agua y de soluciones desde el punto de origen hasta el medio donde ésta es activada. Cada sustancia se difunde libremente de otras hasta que se difunden todas equitativamente. En la planta la velocidad de efusión depende del gradiente lo cual está determinado por la diferencia entre las concentraciones de las sustancias en las dos regiones y por la distancia que las separa.
- - El fenómeno de efusión está relacionado con la energía cinética de las moléculas. Gracias a su movimiento constante, las partículas de una sustancia, se distribuyen uniformemente en el espacio libre. Si hay una concentración mayor de partículas en un punto habrá más choques entre sí, por lo que hará que se muevan hacia las regiones de menor número: las sustancias se efunden de una región de mayor concentración a una región de menor concentración.
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Velocidad de difusión de los gases
- - De los 4 estados de la materia, los gases presentan la mayor facilidad de efusión de sus respectivas moléculas, como ocurre en el aire, ya que sus moléculas tienen velocidades superiores. Las moléculas de diferentes clases tienen velocidades diferentes, a temperatura constante, dependiendo únicamente de la densidad
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Ley de difusión de Graham
- La difusión es el proceso por el cual una sustancia se esparce durante un proceso que se realiza uniformemente en el espacio que encierra el medio en que se encuentra. Por ejemplo: si se conectan dos tanques conteniendo el mismo gas a diferentes presiones, en corto tiempo la presión es igual en ambos tanques. También si se introduce una pequeña cantidad de gas A en un extremo de un tanque cerrado que contiene otro gas B, rápidamente el gas A se distribuirá uniformemente por todo el tanque.
- - La difusión es una consecuencia del movimiento continuo y elástico de las moléculas gaseosas. Gases diferentes tienen distintas velocidades de difusión. Para obtener información cuantitativa sobre las velocidades de difusión se han hecho muchas determinaciones. En una técnica el gas se deja pasar por orificios pequeños a un espacio totalmente vacío; la distribución en estas condiciones se llama efusión y la velocidad de las moléculas es igual que en la difusión. Los resultados son expresados por la ley de Graham. "La velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su densidad."
- - En donde v1 y v2 son las velocidades de difusión de los gases que se comparan y d1 y d2 son las densidades. Las densidades se pueden relacionar con la masa y el volumen porque ( ); cuando M sea igual a la masa (peso) v molecular y v al volumen molecular, podemos establecer la siguiente relación entre las velocidades de difusión de dos gases y su peso molecular:
- - y como los volúmenes moleculares de los gases en condiciones iguales de temperatura y presión son idénticos, es decir V1 = V2, en la ecuación anterior sus raíces cuadradas se cancelan, quedando:
- - Es decir: la velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su peso molecular.

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