Ley de Dalton

Nov 5, 2017

Ley de Dalton

Ley de Dalton. La Ley de Dalton (o Ley de Proporciones Múltiples) es una ley de los gases que relaciona las presiones parciales de los gases de una mezcla.

En 1801 Dalton descubrió que:

  • La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que ejercen cada uno de los gases que la componen.

A la presión que ejerce cada gas de la mezcla se denomina Presión Parcial. Por lo tanto esta ley se puede expresar como:

PTotal = p1+p2+…+pn

Donde p1, p2, …, pn son las presiones parciales de cada uno de los gases de la mezcla.

Ejercicios Resuelto de la Ley de Dalton:

Ejercicio: calcular la presión de una mezcla de los siguientes gases contenidos en un recipiente de 2 litros a 100ºC:

  • 20 gramos de O2
  • 20 gramos de H2
  • 20 gramos de CO2

Solución: para resolver este ejercicio vamos a combinar la Ley de Dalton y la Ley de los gases ideales (P·V=n·R·T):

  • PTotal = p1+p2+…+pn = n1·R·T/V + n2·R·T/V + … + n3·R·T/V = (R·T/V) · (n1+n2+…+nn)
  • Entonces calculamos los moles de cada uno de los gases:
    • 20 gramos de O2 = 20 / 32 = 0,625 moles
    • 20 gramos de H2 = 20 / 2 = 10 moles
    • 20 gramos de CO2 = 20 / 44 = 0,454 moles
  • La suma de los moles de gases es:
    • n= 0,625 +10 + 0,454 = 11,08 moles
  • PTotal = (R·T/V) · (n1+n2+n3) = (0,0821 · 373 / 2) · 11,08 = 169 atmósferas

Leyes de los Gases: 

LEY DESCRIPCION FÓRMULA
Ley de
Avogadro		  Descubrimientos de Avogadro en 1811

  • A presión y temperatura constantes, una misma cantidad de partículas de un elemento tienen el mismo volumen
  • El volumen (V) es directamente proporcional a la cantidad de partículas de gas (n)
  • Es independiente del elemento químico que forme el gas

Por lo tanto: V1 / n1 = V2 / n2
Lo cual tiene como consecuencia que:

  • Si aumenta la cantidad de gas, aumenta el volumen
  • Si disminuye la cantidad de gas, disminuye el volumen

 
V1 / n1 = V2 / n2
Ley de 

Boyle

 Boyle descubrió en 1662:

  • La presión que ejerce un gas es inversamente proporcional a su volumen (a temperatura y cantidad de gas constante)
    • P = k / V → P · V = k  (k es una constante)

Por lo tanto: P1 · V1 = P2 · V2

Lo cual tiene como consecuencia que:

  • Si la presión aumenta el volumen disminuye 
  • Si la presión disminuye el volumen aumenta

 

 Nota: también se le llama Ley de Boyle-Mariotte ya que este último la descubrió de forma independiente en 1676.

 P1 · V1 = P2 · V2
Ley de 

Charles

 Charles descubrió en 1787:

  • El volumen del gas es directamente proporcional a su temperatura (a presión constante)
    • V = k · T (k es una constante)

Por lo tanto: V1 / T1 = V2 / T2

Lo cual tiene como consecuencia que:

  • Si la temperatura aumenta el volumen aumenta
  • Si la temperatura disminuye el volumen disminuye

 Nota: también se le llama Ley de Charles y Gay-Lussac por un trabajo publicado por este último en 1803.

 V1 / T1 = V2 / T2
Ley de Gay –

Lussac

 Gay-Lussac descubrió en 1802:

  • La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura (a volumen constante)
    • P = k · T (k es una constante)

Por lo tanto: P1 / T1 = P2 / T2

Lo cual tiene como consecuencia que:

  • Si la temperatura aumenta la presión aumenta
  • Si la temperatura disminuye la presión disminuye

 
P1 / T1 = P2 / T2
Ley de los 

Gases Ideales

 Los gases ideales poseen las siguientes propiedades:

  • Las moléculas del gas se mueven a grandes velocidades de forma lineal pero desordenada
  • La velocidad de las moléculas del gas es proporcional a su temperatura absoluta
  • Las moléculas del gas ejercen presión sostenida sobre las paredes del recipiente que lo contiene
  • Los choques entre las moléculas del gas son elásticas por lo que no pierden energía cinética
  • La atracción / repulsión entre las moléculas del gas es despreciable

Para estos gases ideales se cumple la siguiente ley:

P · V = n · R · T 

Donde n son los moles del gas y R la constante universal de los gases ideales.
P · V = n · R · T
Ley General La Ley General de los Gases consiste en la unión de las siguientes leyes:

  • Ley de Boyle: P1 · V1 = P2 · V2
  • Ley de Gay-Lussac: P1 / T1 = P2 / T2
  • Ley de Charles: V1 / T1 = V2 / T2

Todas ellas se condensan en la siguiente fórmula:

P1·V1 / T1 = P2·V2 / T2

 P1·V1 / T1 = P2·V2 /T2
Ley de 

Graham

 Graham descubrió en 1829:

  • Las velocidades de efusión (salida a través de poros) y difusión (expansión hasta ocupar el volumen del recipiente) de los gases son inversamente proporcionales a la raíz cuadrada de sus masas molares:

v1 / v2 = (M2 / M1)-1/2

donde:

  • v1, v2 son las masas de difusión / efusión del gas
  • M2 / M1 son las masas molares
 v1 / v2 = (M2/M1)–1/2
Ley de 

Dalton

  Dalton descubrió en 1801:

  • La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que ejercen cada uno de los gases que la componen.

A la presión que ejerce cada gas de la mezcla se denomina Presión Parcial. Por lo tanto esta ley se puede expresar como:

PTotal = p1+p2+…+pn

Donde p1, p2, …, pn son las presiones parciales de cada uno de los gases de la mezcla.

 PTotal = p1+p2+…+pn
Ley de 

Henry

  Henry descubrió en 1803:

  • La cantidad de gas disuelta en un líquido a temperatura constante es proporcional a la presión parcial del gas sobre el líquido.

Esta ley se resume en la siguiente ecuación:

p = kH · c

 Donde:

  • p: presión parcial del gas
  • c: concentración del gas
  • kH: constante de Henry
 p = kH · c

 

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