Este documento describe la teoría cinética molecular de los gases y sus propiedades. Explica que los gases están compuestos de moléculas en continuo movimiento y que su volumen y presión dependen de la temperatura. También resume las leyes de los gases ideales de Boyle, Charles y Gay-Lussac.

1. x
. m
Gases y la Teoría Cinéticao m
Molecular
e.c
u t
Autor: Maestro en Ciencias
.g
Bioquímicas Genaro Matus Ortega
w
w
w
Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega
genaromatus@excite.com, genaro_matus@hotmail.com

2. Los gases
x
• No tienen forma ni volumen
. m
definidos,
o m
• Ocupan todo el volumen del
recipiente que lo contiene,
e.c
u
altos de energía cinética; t
• Sus partículas poseen niveles
.
• Las fuerzas de cohesión
g
w
(fuerzas de atracción entre
w
moléculas de la misma
w
naturaleza), son casi nulas.

3. El aire
x
Compuesto:
. m
Forma
molecular:
Volumen
(%):
Dióxido
carbono
Helio
o m de CO2
He
0.0314
0.000524
.c
Composición de gases de la atmósfera Krypton Kr 0.000114
Nitró geno 77% Xenón Xe 0.0000087
Oxígeno 21%
e
Hidrógeno H2 0.00005
A rgó n 1%
t
Hidró geno 0.1%
Metano CH4 0.0002
Neó n 0.1% Oxido nitroso N2 0.00005
u
Kriptó n 0.1%
Helio 0.2%
g
Xenó n 0.1 %
Ozono O3 de 0.000007
en verano
.
Otro s 0.3% a 0.000002
en invierno
w
Dióxido de azufre SO2 0.0001
Dióxido de NO2 0.0000002
w
nitrógeno
Amoniaco NH3 de cero a
w
trazas
Monóxido de CO de cero a
carbono trazas

4. La Atmo-sfeira
x
. m
• Está constituida típicamente en:
77% de Nitrógeno,
o
1% Argón, m
21% de Oxígeno,
.c
Pequeñas trazas en el 1% restante
compuesto de Hidrógeno, Dióxido de
e
Carbono, Neón, Kriptón, Helio, Ozono
uty Xenón.
.g • Estas proporciones citadas antes
varían notablemente dependiendo
de la capa atmosférica en donde nos
w encontremos. En las capas más
basáles encontramos normalmente
w mayores
Oxígeno.
concentraciones de
w

5. Capas de la atmosfera
x
• Troposfera: Primeros 12 Km (lluvias, nevadas, . m
•
trombas, etc.).
Estratosfera: Hasta los 50 Km (ausencia de
o m
.c
corrientes verticales además de un incremento
gradual de la temperatura con la altura).
• Mesosfera: hasta 80 Km con turbulencias
irregulares.
t e
•
•
Termosfera: hasta 100 o 120 Km.
g u
Exosfera: de los 120 hasta los 64,000 Km.
.
Heliosfera: primeros 1500 km., constituidos
principalmente por Helio.
w
Geocorona:
w
contiene los “anillos” o
“cinturones de Van Allen” o zonas de
atrapamiento magnético de partículas cargadas
eléctricamente.
w

6. Capas de la Atmósfera
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

7. Contaminantes del aire
x
Contaminante Fuente generadora
. m
Monóxido de carbono
Dióxido de azufre
o m
Vehículos de motor
Plantas de ácido sulfúrico
.c
Partículas en suspensión Vehículos de motor
Plomo Vehículos de motor
Hidrocarburos no metánicos
t eVehículos de motor
Dióxido de carbono
g u Cualquier fuente de combustión
.
La principal fuente de contaminación ambiental son la combustión de petróleo, carbón
w
y gasolina pues generan la mayor parte de los contaminantes atmosféricos.
w
La industria siderúrgica y del acero, las plantas fundidoras, incineradoras, refinerías,
fabricas de cemento y de derivados industriales (plásticos, ácidos domésticos y
w
detergentes), son considerados como fuentes secundarias de contaminación
ambiental.

8. Contaminación del aire
x
• Los contaminantes
pueden producir:
atmosféricos
. m
• Inversión térmica: El aire frío no puede
elevarse (es más denso) y no hay circulación
o m
.c
en la troposfera.
• Efecto invernadero: calentamiento local
t
del aire e impedimento de flujo atmosférico.
e
• Lluvia, nieve o neblina
uácida:
provocado por la deposición de compuestos
g
que bajan a 5.5 el pH del agua.
• Cambios en el ciclo hidrológico: .
por la w
cambios en las tasas de precipitación,
evaporación asociación de
w
contaminantes con el agua.
entrada de
energía.
w
• Destrucción de la capa de ozono:
ondas lumínicas con mayor

9. La contaminación del aire
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

10. La Teoría Cinética Molecular
x
•
. m
Daniel Bernoulli (1700- 1782) propuso los siguientes postulados para los gases:
ocupar todo el recipiente que los contiene.
o m
1. Los gases están formados por partículas muy pequeñas (moléculas) que tienden a
.c
2. El tamaño de las moléculas es tan pequeño que se puede considerar despreciable
si se compara con la distancia que hay entre ellas.
t e
3. Prácticamente no hay fuerza de atracción entre las moléculas de un gas.
u
4. Las moléculas de un gas están en continuo movimiento desordenado.
g
.
5. Las colisiones entre las moléculas son elásticas; cuando chocan entre sí o contra las
paredes que las contienen no causan pérdida de energía.
w
6. El promedio de la energía cinética de las moléculas de un gas es directamente
w
proporcional a la temperatura absoluta.
w
Aquel cuerpo que cumpla esto será un “gas ideal”

11. Teoría Cinética Molecular
D. Bernoulli en 1738
x
. m
o m
e.c
u t
.g
Como resultado de este planteamiento puede entenderse que la Presión que
produce el gas en las paredes del recipiente se debe al efecto del choque de las
partículas. w
moléculas del gas, y si elevamos la Temperatura, aumenta la energía cinética de las
Temperatura,
w
w
Entendiendo los Gases de esta forma, podemos comprender que “si la temperatura
“si
permanece constante, el volumen de una masa gaseosa resulta ser inversamente
proporcional a la presión que se aplica”.
aplica”.

12. Los gases ocupan un volumen particular
x
• A diferencia de los sólidos y líquidos, los gases ocupan un
volumen espacial que depende directamente de la presión y . m
temperatura del sistema donde se encuentren.
o m
Donde:
P = F /A
e.c
•
etc.
u t
P = Presión: g / cm2, kg/cm2, lb / pulg2, atmósferas, milímetros de Mercurio (mmHg), bars,
•
•
.g
F = Fuerza: Gramo-fuerza, Kilogramo-fuerza, libra-fuerza, etc.
A = Area: centímetros cuadrados, metros cuadrados, pulgadas al cuadrado, etc.
w
Temperatura: la media (o valor promedio) de la energía
w
cinética de las moléculas de un cuerpo dado.
w
F = 1.8 ° C + 32; C = ° F – 32 / 1.8; C = ° K – 273; K = ° C + 273

13. Volumen, Presión y Temperatua x
Los gases ocupan un volumen espacial que . m
depende directamente de la presión y
temperatura del sistema donde se
o m
.c
encuentren.
t e
Presión: fuerza que se imprime sobre un
área determinada;
g u
.
Fuerza: cualquier agente capaz de alterar
el estado de reposo o de movimiento
w
rectilíneo uniforme de algún cuerpo dado
w
Área como cualquier extensión
w
bidimensional tendremos la siguiente
ecuación:

14. Todos somos físicos empíricos
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

15. Las leyes de los gases
x
• Boyle: V a 1 / P → V = K / P → . m
Boyle-Mariotte: P1 V1 = P2 V2
o m
.c
• Charles: V a T → V = K T → V2 / V1 = T2 / T1
eT → P / P = T / T
u
• Gay-Lussac: P a T → P =
tK
g Ideales:
. Gases
2 1 2 1
wP → P V / T = P V / T
Ley General de los
w
V= KmT/ 1 1 1 2 2 2
w

16. Las leyes de los gases
x
.
• Ecuación General de los Gases Ideales:m
V=RnT/P m
o
.c
e+ P .....
Ley de las Presiones Parciales:
Pt = P + t
1
g u P
2 3
Ley de Difusión wde
.los Gases
wV / V = √ D / D
1 2 2 1
w

17. x
CONCEPTOS IMPORTANTES
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w