Leyes de los Gases

Leyes de los gases. Es una ley de los gasesque combina la ley de Boyle-Mariotte, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac. Estas leyesmatemáticamente se refieren a cada una de las variables termodinámicas con relación a otra mientras todo lo demás se mantiene constante

Las leyes fundamentales de los gases o leyes volumétricas son las siguientes:

Ley de Avogadro:

- Avogadro descubre en 1811 que a presión y temperatura constantes, la misma cantidad de gas tiene el mismo volumen independientemente del elemento químico que lo forme
- El volumen (V) es directamente proporcional a la cantidad de partículas de gas (n) 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

Ley de Boyle:
- Boyle descubrió en 1662 que 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 llama Ley de Boyle-Mariotte pues la descubrió de forma independiente en 1676.

- Charles descubrió en 1787 que 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 llama Ley de Charles y Gay-Lussac.

Ley de Gay – Lussac:

- Gay-Lussac descubre en 1802 que 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

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.

Ley General de los Gases:

- 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

Ley de Graham:

- Formulada por 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 y M_2,M₁son las masas molares

Ley de Dalton:

- Formulada por Dalton 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:

P_Total= p₁+p₂+…+p_n

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

Ley de Henry:

- Formulada por Henry 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= k_H · c