Mol, disoluciones y leyes de los gases ideales

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(1)Mol, disoluciones y leyes de los gases ideales.

(2) Aleación de cobre y níquel. ¡Setenta mil trillones de átomos!. 2.

(3) EL MOL En principio se define mol, como la cantidad de materia (átomos, moléculas o iones…) que contienen tanto átomos como hay en 12g de 12C. Se ha determinado que el número de átomos que hay en 12g de 12C es 6.0221367 ·1023. Número de Avogadro (NA) 3.

(4) El mol De la definición de mol y uma se puede deducir: 1 mol de átomos  6.02.1023 átomos. 1mol de moléculas  6.02.1023 moléculas 1 mol de electrones  6.02.1023 electrones. …. La masa molar (M) es la masa de un mol de átomos o moleculas y coincide numéricamente con la masa atómica (uma) o molecular de la sustancia pero expresada en gramos. La masa de una molécula de agua es 18 uma La masa de un mol de agua es 18 gramos La masa de un átomo de carbono es 12 uma La masa de un mol de átomos de carbono es 12 gramos Nº moles = nº gramos/ masa molecular De la hipótesis de Avogadro se: deduce: El volumen molar es el volumen que ocupa 1 mol de cualquier gas en condiciones normales o estándares ( P= 1atm y T= 0ºC), este volumen es 22,4 litros.. 4.

(5) Para que te hagas una idea •. •. El profesor que veis se ha decidido a contar los átomos que hay en la cabeza de un alfiler de hierro (50 mg). Cuenta muy deprisa, 1.000.000 átomos cada segundo.¿Cuanto tiempo tardará? Ar(Fe)=56. 1 átomo-gramo de Fe = 1 mol de Fe = 56g 56 g de Fe 50.103 g de Fe  ; x  5,38.1020 átomos de Fe 23 contienen 6,023.10 átomos de Fe x. Si en 1s x 14  ; x  5 , 38 . 10 s 20 cuenta 1000000 átomos 5,38.10 átomos 8,96.1012 min  1,49.1011 horas  6,23.10 9 días  17.060.000 años 5.

(6) Si es gas y está en c.n. ocupa 22,4 l. Contiene. 6,023.1023. 1 mol. partículas. Es la masa atómica o molecular expresada en gramos, según sea un elemento o un compuesto. 6.

(7) Leyes de los Gases. 7.

(8) Magnitudes que estudian el comportamiento de los gases Presión: En el S.I se mide en pascales (Pa). Otras medidas son atmósferas (atm) 1 atm = 105 Pa y mm de Hg 1 atm = 760 mm de Hg. Volumen: En el S.I se mide en m3 ,se suele medir en litros. Temperatura absoluta: En el S.I se mide en kelvin (K). Cantidad de sustancia: moles 8.

(9) LEY DE BOYLE Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676.. La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante. P (atm) 12 10 8 6 4 2 2 4 6 8 10 12. V (l). 9.

(10) Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor. La expresión matemática de esta ley es:. PV=k. Se cumplirá. P1 V1 = P2 V2. 10.

(11) Leyes de Charles – Gay Lussac LEY DE GAY-LUSSAC Publicada por Gay Lussac en 1802, establece la relación entre la presión y la temperatura a volumen constante. La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura. Cero absoluto (0 K). Para T= 0 K, la P=0, lógico porque las partículas están estáticas.. 11.

(12) Gay-Lussac descubrió que al aumentar la temperatura de las moléculas del gas encerradas en un volumen constante, el cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor:. P. T. =k. P1 T1. =. P2. T2. (el cociente entre la presión y la temperatura es constante). Esta ley está expresada en función de la temperatura absoluta. Las temperaturas han de expresarse en Kelvin. 12.

(13) Ley de Charles Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión P constante se cumplirá que el volumen ocupado por el gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta a la que se encuentra:. V1 T1. =. V2. T2. Estas leyes están expresada en función de la temperatura absoluta (K) 13.

(14) LEY DE LOS GASES IDEALES O PERFECTOS  Los gases ideales o perfectos verifican una ecuación más general que engloba las. leyes de Boyle y de Gay-Lussac (varían la P, V y T.) Es la llamada ley de los gases ideales:. p .V  cons tan te T. Para 1 mol de cualquier gas..  Esta constante es la llamada constante de los gases ideales, y se representa por R. Su valor es :. R  0,082. atm l 0 K mol. Se obtiene de considerar las condiciones normales para 1 mol.. Otros valores de R: R=8,314 J/K.mol ; R= 1,987 cal/K.mol  La ley de los gases ideales puede escribirse así (para n moles):. p.V= n.R.T. P es la presión del gas en atm V es el volumen del gas en litros T es la temperatura del gas en K n es el número de moles del gas. 14.

(15) Ley de Dalton de las presiones parciales. Presión parcial: –Cada componente de una mezcla de gases ejerce una presión igual a la que ejercería si estuviese él sólo en el recipiente.. pi  X i .Ptotal. pi : presión parcial; Xi : fracción molar del componente i ; P presión total. PT  pi  p1  p2  p3  ... 15.

(16) Ley de Amagat (Volúmenes parciales) Volumen parcial: Es el volumen que ocuparía el gas, (presente en una mezcla), si estuviese sólo, a la misma presión y temperatura de la mezcla.. vi  X i .Vtotal. vi : volumen parcial; Xi : fracción molar del componente i ; Volumen total. VT  vi  v1  v2  v3  .... 16.

(17) Teoría cinético-molecular Explica el comportamiento de la materia a partir de la constitución molecular. • Toda la materia está constituida por distintos tipos de partículas, no perceptibles a simple vista. • Entre las partículas existe vacío.. • Cada tipo de partícula tiene una masa, tamaño y forma propios. • Las partículas se encuentran en movimiento continuo de vibración y/o traslación al azar.. •Existen fuerzas de interacción entre las partículas. 17.

(18) La Teoría Cinética Molecular en los Sólidos  Las partículas están muy próximas, casi adyacentes  Las partículas están ordenadas  Las partículas vibran en vez de moverse. Red cristalina del Fe. Red Cristalina. Amorfo 18.

(19) SÓLIDOS. HECHOS. INTERPRETACIONES. Tienen una forma definida. Las moléculas están ordenadas y no se desplazan una sobre otras (únicamente vibran). Con frecuencia forman redes regulares (cristales). Las moléculas, los átomos o los iones se atraen y permanecen ordenados de una manera muy exacta, que se repite millones de veces formando un cristal macroscópico. Se necesita energía para fundirlos. Existen importantes fuerzas de atracción entre sus moléculas. Se dilatan cuando se calientan. Sus moléculas se separan debido al aumento de la amplitud de su movimiento vibratorio. Calientes y dilatados no pesan más que fríos, simplemente ocupan más espacio. No es el número de moléculas lo que ha aumentado, sino las distancias medias entre ellas 19.

(20) La Teoría Cinético-Molecular en los líquidos Las partículas están menos separadas que en los gases. Las fuerzas de atracción entre las partículas son más débiles que en los sólidos.. Las partículas están menos desordenadas que en los gases. Las partículas se mueven con menor velocidad que en los gases.. 20.

(21) LÍQUIDOS HECHOS. INTERPRETACIONES. Tienen volumen fijo. Las moléculas están juntas porque las fuerzas de atracción entre ellas, aunque débiles, no permiten que se separen. No tienen forma definida y se vierten con facilidad. Las moléculas no están ordenadas de forma regular ( forman “agregados”) y pueden desplazarse unas sobre otras. Se difunden. Las moléculas pueden desplazarse y mezclarse con las de otras sustancias. 21.

(22) La Teoría Cinética-Molecular en los Gases Las partículas se encuentran a una separación mucho mayor respecto a su propio tamaño.  El movimiento continuo de las partículas es rápido y aleatorio.  La energía cinética promedio de las partículas es proporcional a la temperatura.  Las partículas chocan unas con otras y con las paredes del recipiente, sin pérdida de energía (choques elásticos), estos choques son los responsables de la presión.. 22.

(23) GASES HECHOS. INTERPRETACIONES. Son bastante más ligeros que un volumen equivalente de sólido o de líquido. Las moléculas están muy separadas. No tienen forma ni volumen determinados. Las moléculas se mueven libremente y las interacciones (fuerzas de atracción) entre ellas son débiles (casi nulas). Pueden ser comprimidos fácilmente. Las moléculas pueden acercarse de forma considerable. Ejercen presión. La velocidad de las moléculas es elevada, produciéndose choques entre ellas mismas y con las paredes del recipiente 23.

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