1. TEGUCIGALPA,MARZO.04/2013
Universidad Politécnica de Ingeniería.
Informe
Grupo No. 1:
José Mario Martínez.
Kevin Miguel Gámez.
William Josep Matamoros.
Catedrática:
Marlenne Taylor
Clase:
Química 1
Trabajo:
Informe sobre los Gases; Sus leyes y aplicaciones.
2. Introduccion.
El siguiente informe tiene como objetivo de mostrarle a usted como lector, lo que son
Los Gases, así como sus leyes y aplicaciones las cuales se han implementado a lo largo de
la historia. Este trabajo le permite identificar que son los gases, de donde surgen y cuáles
son sus aplicaciones en la vida diaria de los seres humanos.
Un gas es el estado de la materia en que las sustancias no tienen volumen ni forma propia
si no que se adaptan al recipiente que los contiene. Las moléculas de un gas no tiene
fuerza de atracción, por lo tanto en cualquier recipiente sin importar su tamaño, el gas lo
ocupara completamente puesto que poseen propiedades por las cuales se pueden
expandir.
A continuación se profundizara en el tema y despejáremos todas las dudas e inquietudes.
3. Objetivos.
I. Brindar un patrón para explicar las propiedades de los gases, términos de los
movimientos de las partículas y de las fuerzas de atracción que existen entre estas.
II. Conocer cuáles son las leyes de los gases cuáles son sus fórmulas quienes las
crearon entre otras cosas.
III. Cuales son sus tipos de aplicación en la actualidad, como se da su proceso de
inicialización.
IV. Analizar si los gases son más de beneficio o perjuicio para la humanidad en la
actualidad.
4. Marco Teorico.
Los Gases:
El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que las moléculas del gas
están separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamaño del diámetro
real de las moléculas, el volumen ocupado por el gas depende de la presión, la
temperatura y de la cantidad o número de moles.
Propiedades de los gases:
Las propiedades de la materia en estado gaseoso son:
1. Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al
cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el
volumen y toma la forma de su nuevo recipiente.
2. Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas
se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una
presión.
3. Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus
partículas, los gases se esparcen en forma espontánea.
4. Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente
proporcional a la temperatura aplicada.
Variables que afectan el comportamiento de los gases:
1. PRESIÓN:
Es la fuerza ejercida por unidad de área. En los gases esta fuerza actúa en forma
uniforme sobre todas las partes del recipiente.
2. TEMPERATURA:
Es una medida de la intensidad del calor, y el calor a su vez es una forma de
energía que podemos medir en unidades de calorías. Cuando un cuerpo caliente se
coloca en contacto con uno frío, el calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío.
3. VOLUMEN:
Es el espacio ocupado por un cuerpo.
5. 4. DENSIDAD:
Es la relación que se establece entre el peso molecular en gramos de un gas y su
volumen molar en litros.
5. CANTIDAD:
La cantidad de un gas se puede medir en unidades de masa, usualmente en
gramos. De acuerdo con el sistema de unidades (SI), la cantidad también se
expresa mediante el número de moles de sustancia, esta puede calcularse
dividiendo el peso del gas por su peso molecular.
Gas Real:
Los gases reales son los que en condiciones ordinarias de temperatura y presión se
comportan como gases ideales, pero si la temperatura es muy baja o la presión muy alta,
las propiedades de los gases reales se desvían en forma considerable de las de gases
ideales.
Gas Ideal:
Un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento
aleatorio que no interactúan entre sí se les llama gases ideales.
Diferencias entre Gas Ideal y Gas Real.
1. Un gas está formado por partículas llamadas moléculas. Dependiendo del gas, cada
molécula está formada por un átomo o un grupo de átomos. Si el gas es un elemento o un
compuesto en su estado estable, consideramos que todas sus moléculas son idénticas.
2. Las moléculas se encuentran animadas de movimiento aleatorio y obedecen las leyes
de Newton del movimiento. Las moléculas se mueven en todas direcciones y a velocidades
diferentes. Al calcular las propiedades del movimiento suponemos que la mecánica
newtoniana se puede aplicar en el nivel microscópico. Como para todas nuestras
suposiciones, esta mantendrá o desechara, dependiendo de sí los hechos experimentales
indican o no que nuestras predicciones son correctas.
3. El número total de moléculas es grande. La dirección y la rapidez del movimiento de
cualquiera de las moléculas pueden cambiar bruscamente en los choques con las paredes
o con otras moléculas. Cualquiera de las moléculas en particular, seguirá una trayectoria
de zigzag, debido a dichos choques.
6. 4. El volumen de las moléculas es una fracción despreciablemente pequeña del volumen
ocupado por el gas. Aunque hay muchas moléculas, son extremadamente pequeñas.
Sabemos que el volumen ocupado por una gas se puede cambiar en un margen muy
amplio, con poca dificultad y que, cuando un gas se condensa, el volumen ocupado por el
gas comprimido hasta dejarlo en forma líquida puede ser miles de veces menor. Por
ejemplo, un gas natural puede licuarse y reducir en 600 veces su volumen.
5. No actúan fuerzas apreciables sobre las moléculas, excepto durante los choques. En el
grado de que esto sea cierto, una molécula se moverá con velocidad uniformemente los
choques. Como hemos supuesto que las moléculas sean tan pequeñas, la distancia media
entre ellas es grande en comparación con el tamaño de una de las moléculas. De aquí que
supongamos que el alcance de las fuerzas moleculares es comparable al tamaño
molecular.
6. Los choques son elásticos y de duración despreciable. En los choques entre las
moléculas con las paredes del recipiente se conserva el ímpetu y (suponemos) la energía
cinética. Debido a que el tiempo de choque es despreciable comparado con el tiempo que
transcurre entre el choque de moléculas, la energía cinética que se convierte en energía
potencial durante el choque, queda disponible de nuevo como energía cinética, después
de un tiempo tan corto, que podemos ignorar este cambio por completo
Leyes de los Gases:
Las primeras leyes de los gases fueron desarrollados a 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 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 la buena aproximación que tienen las moléculas que se encuentran
más separadas, y hoy en día la ecuación de estado para un gas ideal se deriva de la teoría
cinética. Ahora las leyes anteriores de los gases se consideran como casos especiales de la
ecuación del gas ideal, con una o más de las variables mantenidas constantes.
I. Ley de Boyle.
La ley de Boyle “muestra que, a temperatura constante, el producto entre la presión y el
volumen de un gas ideal es siempre constante”.
Fue publicado en 1662. Se puede determinar experimentalmente con un manómetro y un
recipiente de volumen variable. También se pueden encontrar a través del uso de la
lógica, si un contenedor, con una cantidad fija de moléculas en el interior, se reduce en
7. volumen, más moléculas impactan en los lados del recipiente por unidad de tiempo,
provocando una mayor presión.
EJEMPLO
Se tiene un volumen de 400 cm3
de oxígeno a una presión de 380 mm de Hg. ¿Qué
volumen ocupará a una presión de 760 mm de Hg, si la temperatura permanece
constante?
Según la expresión matemática:
=
V1= 200 cm3
II. Ley de Charles.
“A presión constante, el volumen de una masa dada de gas, varia directamente con la
temperatura absoluta”.
La ley de Charles, o ley de los volúmenes, fue descubierta en 1678. Se mide en grados
Kelvin. Esto se puede encontrar utilizando la teoría cinética de los gases o un recipiente
con calentamiento o enfriamiento.
EJEMPLO
Se tiene 3 moles de un gas ideal en un recipiente de 700 cm
3
a 12°C y calentamos el gas hasta
27°C. ¿Cuál será el nuevo volumen del gas?
Volumen inicial = 700 cm3
Temperatura inicial = 12 + 273 = 285 K
Temperatura final = 27 + 273 = 300 K
Según la expresión matemática:
V2=
V2= 665cm3
8. III. Ley de gay-Lussac
“A volumen constante, la presión de un gas es directamente proporcional a la
temperatura”
Él fue un Químico y físico francés conocido por sus estudios sobre las propiedades físicas
de los gases. Después de impartir la enseñanza en diversos institutos fue, desde 1808
hasta 1832, profesor de física en la Sorbona.
IV. Ley de Avogadro.
"Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones
de presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas."
Es una de las leyes de los gases ideales. Toma el nombre de Amadeo Avogadro, quien en
1811 afirmo esta ley.
Aplicación de los gases
Gases medicinales:
Son aquellos gases que por sus características específicas son utilizadas para el consumo
humano y aplicaciones medicinales en instituciones de salud y en forma particular como:
Oxigeno
Óxido nitroso
Aire medicinal
Otros gases: Helio, Dióxido de carbono, Nitrógeno.
Campos de aplicación más usuales.
Terapia Respiratoria.
Reanimación.
Unidad de cuidados intensivos.
Anestesia.
Creación de atmosferas artificiales.
Tratamiento de quemaduras.
9. Aplicación en la parte industrial
Para la preparación y llenado de los tanques de oxígeno, nitrógeno, hidrogeno, helio,
argón, acetileno, neón, freón, metano, etano, propano, butano, etc. que se usan en la
industria en general, y algunos en medicina.
En los hornos de secado de diferente clase, en las cámaras frigoríficas y cuartos fríos. En la
criogenización. En la destilación de aceites esenciales para perfumería.
En la preparación de fideos y pastas en general. En la fase de esterilización de alimentos
enlatados. En la liofilización de medicamentos, tales como hormonas, vacunas,
antibióticos, vitaminas.
En los reactores de síntesis orgánica. En el diseño y fabricación de plantas químicas para
manufactura de síntesis orgánica. En maquinaria que trabaja con gases comprimidos.
En anestesiología.
Como vemos las aplicaciones de los gases tienen múltiples concentraciones. Son utilizados
para acelerar o frenar procesos, calentar, enfriar, alterar y preservar productos.
Son "trabajadores invisibles" que llevan cabo servicios invaluables para el hombre y el
medioambiente, tales como: mantener frescos los alimentos, ayudarnos a respirar, y
limpiar y mejorar la calidad del agua, entre otros. En suma, los gases están involucrados
en el mantenimiento de la salud y el mejoramiento de localidad de vida.
Bibliografías:
http://www.taringa.net/posts/info/4520422/Gases-quimica.html
http://www.slideshare.net/sexivoy/leyes-de-los-gases-1-9331990
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/GasesPropiedades.html
