GUÍA TALLER 4 LEY COMBINADA Y ECUACIÓN DE ESTADO GRADO 11

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COLEGIO TOBERIN “Mejoramiento continuo para la formación de un buen ciudadano” “QUÉDATE EN CASA”

JORNADA

Tarde

SEDE

A

CURSOS

1101, 1102, 1103

Área o asignatura

QUÍMICA

GUÍA N° 4

TEMA

LEY COMBINADA Y ECUACIÓN DE ESTADO

Fecha entrega

VIERNES

25

Mayo

2020

DOCENTE

HAROLD KNUDSON

CONTACTO

knudsonharold@gmail.com

ACTIVIDAD PARA REALIZAR DURANTE LA SEMANA DEL 18 AL 25 DE MAYO

Efectúe la presente guía siguiendo las respectivas instrucciones. Una vez efectuadas las actividades (A y B), envíelas como archivo adjunto o como imagen de cuaderno. En ambos casos identifíquese y en el envío al correo, coloque en asunto CURSO, APELLIDOS, NOMBRE Y GUÍA # 4

LEY DE LOS CAMBIOS TRIPLES O LEY COMBINADA

La ley de Boyle, ley de Charles y ley de Gay Lussac se pueden combinar en una sola ley. La Ecuación plantea la relación entre la presión, el volumen y la temperatura de una cantidad fija de gas.

La presión es inversamente proporcional al volumen y directamente proporcional a la temperatura. El volumen es directamente proporcional a su temperatura

Al combinar las leyes mencionadas se obtiene la ley combinada de los gases ideales o ley de los cambios triples, que establece que para una determinada cantidad de gas se cumple:

APLICACIÓN

Antes de comenzar a moverse un vehículo la temperatura del aire en las llantas es de 20ºC, su presión de 1,8atm y el volumen equivale a 50L. Pero en movimiento su temperatura aumenta a 50ºC y su volumen a 50,5L. ¿Cuál será la nueva presión?

Aplicando la ley combinada de los gases se puede determinar la nueva presión: 1,965atm. Este resultado se obtiene despejando de la fórmula la incógnita correspondiente; o sea P₂.

No olvide expresar la temperatura en Kelvin, volumen en litros y presión e atmósferas. Las temperaturas en Kelvin serían: inicial 293,15 K y final 323,15 K

A la temperatura de 25 ºC y a la presión de 690 mmHg, cierta cantidad de oxígeno ocupa un volumen de 80 ml. ¿Cuál será el volumen ocupado por el gas en condiciones normales?

Datos.

T1 = 25 ºC + 273 = 298 K, P1 = 690 mmHg, V1 = 80 ml

V2= ?

Como nos están indicando que el gas que ocupa un recipiente se encuentra en condiciones normales, los parámetros para la misma, es que la temperatura se encuentre a los 0 ºC = 273 K y la presión sea 760 mmHg = 1 atmósfera. 

Entonces: P2 = 760 mmHg y T2 = 273 K

LEY DE LOS GASES IDEALES

Un gas ideal se caracteriza por tres variables de estado: la presión absoluta (P), el volumen (V), y la temperatura absoluta (T). La relación entre ellas se puede deducir de la teoría cinética y constituye la Ley de un gas ideal (ecuación de estado)

PV= n RT

n = número de moles  

R = constante universal de gas = 0,0821 litros · atm / mol · K

R es una constante, conocida como constante de los gases ideales.  Es una constante física que relaciona varias funciones de estado. Entre ellas la energía, la temperatura y la cantidad de moles de un gas. El valor constante resultante se utiliza en la ecuación de estado de los gases ideales. Esta combina las leyes de Avogadro, de Gay Lussac y la ley de Chales.

Su aplicación:

Calcular el volumen de 6,4 moles de un gas a 210ºC sometido a 3 atmósferas de presión. 

Solución:

Estamos relacionando moles de gas, presión, temperatura y volumen por lo que

debemos emplear la ecuación P · V = n · R · T 

Pasamos la temperatura a Kelvin: 210ºC = (210 + 273) K = 483K

Calcular el número de moles de un gas que tiene un volumen de 350 ml a 2,3 atmósferas de presión y 100ºC. 

Solución:

Estamos relacionando moles de gas, presión, temperatura y volumen por lo que debemos

emplear la ecuación P · V = n · R · T 

Pasamos la temperatura a Kelvin: 100ºC = (100+ 273) K = 373ºK

n = (P · V) / (R · T) = (2,3 atm. · 0,35 l.) / (0,0821 · 373K) = 0,0263 moles

ACTIVIDADES

A. ELABORE UN MAPA DE CONCEPTOS EN EL QUE RESUMA LAS LEYES DE LOS GASES, LAS VARIABLES QUE RELACIONA CADA UNA, SUS ECUACIONES Y EJEMPLOS DE APLICACIONES

B. EFECTÚE LOS EJERCICIOS Y ENVÍELOS CON EL DESPEJE DE LAS ECUACIONES Y LOS PROCEDIMIENTOS PASO A PASO CORRESPONDIENTES

1. Hay un gas con 700 milímetros de Mercurio depresión en 922 ml de volumen a 20 grados Celsius. Calcula la Temperatura Final a 500 mm de mercurio con 451 ml.

2. Un gas ocupa un gas ocupa 205 mililitros a 20 grados centígrados y 1,05 atm Calcule el volumen final a 60 grados centígrados y 2,4 Atmósferas de presión.

3. Dado un gas sometido a una presión de 600 mm de Hg, ocupando un volumen de 670 ml y a una temperatura de 100 ºC, determine cuál será su presión a 473 ºK si a esa temperatura ocupa un volumen de 1500 ml.

4. Se desea saber el número de moles (cantidad de sustancia) de oxígeno contenidos en una bombona de 60 L en cuyo interior la presión es 3,25 atm y que se encuentra a una temperatura de 20 ºC.

5. Una masa de hidrógeno gaseoso ocupa un volumen de 230 litros en un tanque a una presión de 1.5 atmósferas y a una temperatura de 35°C. Calcular

a) ¿Cuántos moles de hidrógeno se tienen?

b) ¿A qué masa equivale el número de moles contenidos en el tanque? 

6. El hexafluoruro de azufre (SF6) es un gas incoloro e inodoro muy poco reactivo. Calcule la presión (en atm) ejercida por 2.35 moles del gas en un recipiente de acero de 5.92 litros de volumen a 71.5°C.

7. Se coloca 160 gramos de oxígeno a 27°C en un recipiente con capacidad de 5 litros. Considerando que el oxígeno se comporta como un gas perfecto. ¿Cuál es el valor de la presión ejercida por la sustancia? 

8. Una masa de oxígeno gaseoso ocupa un volumen de 70 litros en un recipiente que se encuentra a una presión de 1.5 atmósferas y a una temperatura de 298K. Determinar: a) cuántos moles de oxígeno tiene.