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Inicio Estrategias Química Ley general de los gases ideales

Ley general de los gases ideales

Written by  Gladys Gahona
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La Ley general de los gases ideales surge como resultado del conocimiento obtenido de la Ley de Boyle, la Ley de Charles y la Ley de Avogadro. Si de la ecuación:

\frac{PV}{T}=k

se sustituye k por nR, donde n es el número de moles y R es la constante universal de los gases ideales, entonces obtenemos la ecuación de la Ley General de los Gases Ideales:

PV=nRT


  • Esta ley es válida para la mayoría de los gases (dentro de ciertos límites de presión y temperatura) independientemente de su identidad química.
  • La constante R es llamada Constante Universal de los Gases y es un factor de conversión fundamental.
  • El valor de R depende de las unidades de P, V, T y n.
  • La temperatura debe ser siempre expresada en la escala Kelvin (temperatura absoluta)
  • La cantidad de gas n, se expresa normalmente en moles.

Como n=\frac{m}{M}

entonces PV=\frac{mRT}{M}

donde:

m = masa en gramos

M = masa molar

que es otra forma de expresar la Ley general de los gases ideales


Unidades para la constante universal de los gases R

R=0.08206 \; \frac{\mbox{ lt} \cdot \mbox{ atm}}{\mbox{ K} \cdot \mbox{ mol}}

R=8.31434 \; \frac{\mbox{Julios}}{\mbox{ K} \cdot \mbox{ mol}}

R=6.236 \mbox{ x } 10^4 \; \frac{\mbox{ cm^3} \cdot \mbox{ mm Hg}}{\mbox{ K} \cdot \mbox{ mol}}

R=82.054 \; \frac{\mbox{ cm^3} \cdot \mbox{ atm}}{\mbox{ K} \cdot \mbox{ mol}}

R=1.9872 \; \frac{\mbox{ cal}}{\mbox{ K} \cdot \mbox{ mol}}

R=8.31434 \mbox{ x } 10^7  \; \frac{\mbox{ ergios}}{\mbox{ K} \cdot \mbox{ mol}}


Ejemplo 1

¿Qué volumen ocupará una muestra de 250 grs de Helio (He), a 40 °C y 0.230 atm?

HelioAnálisis de datos y resolución

T=40 + 273=313 \mbox{ K}

V=\frac{mRT}{PM}=\frac{250 \mbox{ x } 0.082 \mbox{ x }313 }{0.230 \mbox{ x }4.0026}=6,969.926 \mbox{ litros}


Ejemplo 2

Hidrógeno¿Qué presión ejercen 0.613 gr de hidrógeno (H2) a la temperatura de 42 °C, ocupando un volumen de 60 ml?

Análisis de datos y resolución

T=42 + 273=315 \mbox{ K}

V=\frac{60}{1000}=0.060 \mbox{ litros}

P=\frac{mRT}{VM}=\frac{0.613 \mbox{ x } 0.082 \mbox{ x }315 }{0.060 \mbox{ x }(2 \cdot 1.00794)}=131.94 \mbox{ atm}


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