Ley del Gas ideal

Visión general

Fuente: Laboratorio del Dr. Andreas Züttel - laboratorios federales suizos para la ciencia de los materiales y la tecnología

La ley de gas ideal describe el comportamiento de los gases más comunes en condiciones ambientales cerca y la tendencia de toda la materia de química en el límite diluído. Es una relación fundamental entre tres variables del sistema macroscópico mensurable (presión, temperatura y volumen) y el número de moléculas de gas en el sistema y es por tanto un eslabón esencial entre el microscopio y los universos macroscópicos.

La historia de la ley de gas ideal se remonta a mediados delsiglo 17 cuando la relación entre la presión y el volumen de aire resultó para ser inversamente proporcional, una expresión confirmada por Robert Boyle y que ahora llamamos como ley de Boyle (ecuación 1) .

P V-1 (ecuación 1)

Obra inédita por Jacques Charles en el 1780s, que fue ampliado a numerosos gases y vapores por Joseph Louis Gay-Lussac y registrados en el año 1802, estableció la relación directamente proporcional entre la temperatura absoluta y el volumen de un gas. Esta relación se denomina ley de Charles (ecuación 2).

V T (ecuación 2)

Guillaume Amontons típicamente se acredita con primero descubrir la relación entre la temperatura y la presión del aire dentro de un volumen fijo a la vuelta delsiglo 18 . Esta ley también se extendió a numerosos otros gases por Joseph Louis Gay-Lussac a principios delsiglo 19 y es que bien conocido como ley de Amontons o ley de Gay-Lussac, como se muestra en la ecuación 3.

P T (ecuación 3)

Juntos, estas tres relaciones se pueden combinar para dar la relación en la ecuación 4.

V T (ecuación 4)

Finalmente, en 1811, se propuso por Amedeo Avogadro que cualquier dos gases, en el mismo volumen y a la misma temperatura y presión, contienen el mismo número de moléculas. Esto condujo a la conclusión de que todos los gases se pueden describir por una constante común, la constante de gas ideal R, que es independiente de la naturaleza del gas. Esto se conoce como la ley del gas ideal (ecuación 5). 1, 2

PV T (ecuación 5)

Procedimiento

1. medición del volumen de la muestra

  1. Limpiar cuidadosamente la muestra y secar.
  2. Llenar una probeta graduada de alta resolución con suficiente agua para cubrir la muestra destilada. Nota el volumen inicial
  3. Colocar la muestra en el agua y observe el cambio de volumen. Este es el volumen de la muestra, V.
  4. Retire la muestra y secar. Nota: alternativamente, midió el lado dónde de la muestra y calcular su volumen utilizando la geometría.

2. cargar la m

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Resultados

La ley del gas ideal es una descripción válida de las propiedades de gases reales de varios gases comunes en condiciones cerca de ambiente (recuadro de lafigura 1 ) y por lo tanto es útil en el contexto de muchas aplicaciones. Las limitaciones de la ley de gas ideal en la descripción de los sistemas bajo condiciones de altas presiones o bajas temperaturas pueden explicarse por la creciente importancia de las interacciones moleculares o el tamaño finito de las moléculas de gas que contribuyen a las ...

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Aplicación y resumen

La ley de gas ideal es una ecuación de fundamental de las ciencias químicas que tiene una gran cantidad de usos en actividades del día a día del laboratorio, así como en los cálculos y modelación de sistemas incluso altamente complejos, por lo menos en primera aproximación. Su aplicabilidad está limitada sólo por las aproximaciones inherentes a la ley en el ambiente cerca de presiones y temperaturas, donde la ley del gas ideal es bien válida para muchos gases comunes, se emplea extensamente en la interpretaci?...

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Referencias
  1. Zumdahl, S.S., Chemical Principles. Houghton Mifflin, New York, NY. (2002).
  2. Kotz, J., Treichel, P., Townsend, J. Chemistry and Chemical Reactivity. 8th ed. Brooks/Cole, Belmont, CA (2012).
  3. Rouquerol, F., Rouquerol, J., Sing, K.S.W., Llewellyn, P., Maurin, G. Adsorption by Powders and Porous Solids: Principles, Methodology and Applications.Academic Press, San Diego, CA. (2014).
Tags
Valor vac otema

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0:00

Overview

1:48

Principles of the Ideal Gas Law

4:31

Experimental Preparation

5:47

Measuring Sample Weight Change

7:10

Calculation of the Ideal Gas Constant

8:35

Applications

10:02

Summary

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