2. Leyes de los gases
◦ Estudian el comportamiento de una determinada masa de gas, si una de las magnitudes
en estudio (temperatura, presión o volumen) permanece constante.
◦ LEY DE BOYLE: el volumen de una determinada masa de gas, a temperatura constante, es
inversamente proporcional a la presión que soporta.
La presión de un gas se produce por los choques de las moléculas con la superficie del
recipiente que las contiene. Si en un sistema cerrado la temperatura se mantiene constante,
la energía cinética no se modificará. Sin embargo, al reducirse el volumen, la cantidad de
choques por unidad de superficie, aumenta; aumentando de este modo la presión.
Relación entre las variables Expresión matemática
P . V = cte PI . VI = Pf . Vf
3. ◦ EJERCICIO LEY DE BOYLE.
En un trabajo experimental, se libera a nivel del mar un globo meteorológico con 1000L
de helio, existiendo una temperatura de 0°C. Cuando este alcanza unos 16 Km de
altura, el volumen del globo ha aumentado a 10.000L. ¿Cuál será la presión del helio a
esta altura, suponiendo que la temperatura permanece constante?
DATOS
Condiciones iniciales: Pi= 1 atm Vi= 1000L
Condiciones finales: Pf= X Vf= 10000L
Pi . Vi = Pf. Vf
Pi. Vi = Pf 1. 1000 = Pf = 0.1 atm
Vf 10000
4. ◦ LEY DE CHARLES: El volumen de una determinada masa de gas, a presión constante, es
directamente proporcional a su temperatura absoluta.
En este caso, la presión permanece constante. Si la temperatura del sistema aumenta,
aumenta la energía cinética de las partículas y con ello, aumenta también la superficie
de choques de las partículas, es decir, debe aumentar el volumen del recipiente.
EJERCICIO
Si en un día de invierno se infla un globo hasta un volumen de 2,50L, dentro de una casa
que se encuentra templada a 25°C, y luego se lo lleva al exterior donde la temperatura
es de -5°C, ¿Cuál será el nuevo volumen del globo, fuera de la casa, suponiendo que la
presión es constante?
Condiciones iniciales: VI= 2,50L Ti= 25°C (298K)
Vf= X Tf= -5°C (270K)
Vi . Tf = 2.5 . 270 Vf= 2,26L
Vf 298
Relación entre las variables Expresión matemática
V = cte
T
VI = Vf
Ti Tf
5. ◦ LEY DE CHARLES Y GAY-LUSSAC: la presión de una determinada masa de gas, a volumen
constante, es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
◦ Cuando se produce un aumento de la temperatura en un sistema cerrado, la energía
cinética de las partículas aumenta. Y si en el sistema el volumen no varía, se produce un
aumento de los choques de las moléculas por unidad de superficie, es decir, aumenta la
presión.
◦ EJERCICIO
◦ Si se encierra un gas a una presión de 2,5 atm, en un recipiente rígido, a una temperatura
de 20°C, ¿qué presión tendrá si se enfría a una temperatura de -20°C?
Condiciones iniciales: Pi= 2,5 atm Ti= 20°C(293K)
Condiciones finales: Pf= X Tf= -20°C (253K)
Pi . Tf = 2,5 . 253 = 2,15 atm
Ti 293
Relación entre las variables Expresión matemática
P = cte
T
PI = Pf
TI TF
6. LEY DE LOS GASES IDEALES: Combina las leyes ya conocidas. Explica la relación entre cuatro
magnitudes (temperatura, presión, volumen y cantidad del gas expresado en moles).
ECUACIÓN
P.V=n . R . T
Donde R es una constante y es igual para todos los gases.
0,082 atm. L
mol. K
EJERCICIO
Calcular la presión que ejercen 142 g de Cl2 en una botella de 500ml, a una temperatura de
28°C.
28 grados centígrados (301K) 500ml (0.5 L)
PM cloro……. 35 g ….. Es una molécula diatómica…. 35g . 2 = 70g
70 g pesa 1 mol de Cl2
142g …… X mol ……. 2 mol
P = 2 mol. 0,082 atm.L . 301K
mol.K
0.5 L
P= 98, 7 atm
