Gases: guía de estudio

Ideas clave

Las leyes de los gases describen cómo dependen entre sí la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad de gas. En la mayoría de los problemas la ley de los gases ideales PV = nRT las cubre todas a la vez.

• Con R = 0,08206 L·atm/(mol·K), usa la presión en atm, el volumen en litros y la temperatura en kelvin. Con R = 8,314 J/(mol·K), usa pascales y metros cúbicos.
• Boyle: P₁V₁ = P₂V₂ a temperatura constante. Charles: V₁ ÷ T₁ = V₂ ÷ T₂ a presión constante, con T en kelvin.
• La ley de Dalton dice que la presión de una mezcla es la suma de las presiones parciales; cada una es la fracción molar por la total.
• Ley de Graham: los gases más ligeros se difunden más rápido, con velocidad proporcional a 1 ÷ √M.

Ecuaciones clave

• PV = nRT
• P₁V₁ = P₂V₂ (Boyle)
• V₁ ÷ T₁ = V₂ ÷ T₂ (Charles)
• P_total = P₁ + P₂ + …
• rate₁ ÷ rate₂ = √(M₂ ÷ M₁)

Ejemplo resuelto

¿Cuál es la presión de 2,0 mol de gas a 300 K en un recipiente de 10,0 L? P = nRT ÷ V = 2,0 × 0,08206 × 300 ÷ 10,0 = 4,9 atm. Según Graham, el hidrógeno (2,0 g/mol) se difunde √(32 ÷ 2,0) = 4 veces más rápido que el oxígeno (32 g/mol).

Errores comunes

• Usar °C en lugar de kelvin. Suma 273,15 antes de sustituir.
• Mezclar las unidades de R con las de presión y volumen.
• Aplicar la ley de los gases ideales sin notar que la cantidad de gas cambió entre dos estados.

Práctica

Ponte a prueba con preguntas de práctica sobre este tema: Gases