PRÁCTICA
No. 4
LEY GENERAL DE LOS GASES IDEALES
OB JETIVO
El alumno comprobará que al
variar la temperatura absoluta de un gas, también variará la presión y el
volumen del gas.
INTRODUCCIÓN
Muchas
reacciones químicas están acompañadas de formación de gases u ocurren
totalmente en el estado gaseoso. Midiendo los parámetros del gas, tales como el
volumen o la temperatura, se obtiene información acerca de la estequiometría de
la reacción y de los cambios de energía que la acompañan. Los parámetros del
gas son: la densidad, la presión, el volumen y la temperatura. Estos parámetros
no cambian independientemente, sino que están relacionados entre ellos y
descritos cuantitativamente por la ley de los gases ideales. La idea de los
gases formados por pequeñas partículas moviéndose al azar en todas las posibles
direcciones da la explicación moderna de la ley de los gases ideales y es el
fundamento de la Teoría Cinético Molecular.
Se
considera que un gas ideal presenta las siguientes características:
·
El
número de moléculas es despreciable comparado con el volumen total de un gas.
·
No
hay fuerza de atracción entre las moléculas.
·
Las
colisiones son perfectamente elásticas.
·
Evitando
las temperaturas extremadamente bajas y las presiones muy elevadas, podemos
considerar que los gases reales se comportan como gases ideales.
Experimentos realizados con un gran numero de
gases demuestran que se necesitan cuatro variables para definir la condición
física o estado de un gas: temperatura, presión, volumen y la cantidad
del gas, que suele expresarse como el número de moles. Las ecuaciones que
relacionan estas cuatro variables se conocen como leyes de los gases. La
relación entre la presión y el volumen se conoce como ley de Boyle. Nos dice
que: el volumen de una cantidad determinada de gas que se mantiene a
temperatura constante es inversamente proporcional a la presión.
La relación
entre la temperatura y el volumen se conoce como ley de Charles y nos menciona
que: el volumen de un cantidad fija de gas mantenida a presión constante es
directamente proporcional a su temperatura absoluta.
La ley general de los gases
ideales es el resultado de la unión de la ley de Boyle y la ley de Charles.
Cuando
elevamos la temperatura de un gas, normalmente observamos que su volumen
aumenta y esto va acompañado de un incremento en su presión. Este fenómeno se
expresa con la ecuación 
que define el estado
del gas.
que define el estado
del gas.
MATERIAL
- 1 frasco de plástico de cuello
angosto
- 1 globo de goma
- 2 recipientes para baño maría
- 1 mechero
- 1 tripie
- 1 termómetro
- Chispa
- Hielo
PROCEDIMIENTO
- Tome el frasco de plástico y
adapte firmemente en el cuello del recipiente el globo de goma ligeramente
inflado.
- Sumerja totalmente el frasco en
un baño de agua muy caliente (con temperatura de ebullición).
- Observe el globo.
- Sumerja ahora el recipiente en un
baño de agua muy fría (mezcla de agua y hielo).
- Observe el globo.
Observaciones:
Globo
en baño caliente:
Globo
en baño frío:
EVALUACIÓN INDIVIDUAL
1.
¿Por qué se
inicia el experimento con el globo ligeramente inflado?
2.
¿Qué
ocurrió al volumen del aire cuando se le calentó?
3.
¿Y
con la presión?
4.
Explica
qué le sucede al globo cuando se sumerge en el frío.
BIBLIOGRAFÍA
Máximo,
A., B. Alvarenga. 1998. FÍSICA GENERAL. Con experimentos sencillos. 4a
edición. Editorial Mexicana. México, D.F.
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