Este documento describe las propiedades de los gases ideales y cómo se diferencian de los gases reales. Un gas ideal se comporta como si sus moléculas no tuvieran volumen ni interacción, lo que facilita los cálculos matemáticos. Aunque no existen gases ideales en la naturaleza, este modelo es útil para problemas a presiones y temperaturas normales, donde las desviaciones de los gases reales son mínimas. El documento también presenta ejemplos numéricos para calcular moles y masa usando la ecuación de estado de los gases ide

1. Gases Ideales

2. Centro de Estudios Tecnológicos Industrial y de Servicios Núm. 109 Materia: Física II Profesor: Ernesto Yáñez Rivera Grado: 5° Semestre Grupo: “I” Especialidad: Electrónica

3. Es un gas hipotético (modelo perfecto) que permite hacer consideraciones practicas que facilitan algunos cálculos matemáticos. Gas Ideal Se le supone conteniendo un numero pequeño de moléculas, por tanto su densidad es baja y su atracción intermolecular es nula

4. Debido a ello, en un gas ideal el volumen ocupado por sus moléculas es mínimo en comparación con el volumen total, por este motivo no existe atracción entre sus moléculas.

5. Es evidente que en caso de un gas real sus moléculas ocupan un volumen determinado y existe atracción entre las mismas. Sin embargo, en muchos casos estos factores son insignificantes y el gas puede considerarse como ideal.

6. Un gas ideal es aquel que cumple con la formula Pv=nRT por lo tanto que cumple con la Ley de Boyle-Mariotte , Charles y Gay Lussac Diferencia entre Gas ideal y Gas Real

7. Un gas real es aquel gas que precisamente no se considera ideal, esto quiere decir que no cumple con las leyes mencionadas. En el mundo NO HAY GASES IDEALES pero para realizar problemas se consideran todos ideales , además de que a presiones y temperaturas cercanas a las ambientales las diferencias son mínimas.

8. De la Ley General del Estado Gaseoso sabemos que: 𝑃𝑉𝑇=K O bien PV=KT La constante universal de los Gases

9. El valor de K se encuentra determinado en función del numero de moles (n) del gas en cuestión: K = n R Sustituyendo esta ultima igualdad en la ecuación anterior (PV=KT) tenemos: PV = n RT

10. En el cual: N = 𝑚𝑃𝑀 Donde: P= Presión absoluta a la que se encuentra el gas (atm) V= Volumen ocupado por el gas (𝑚3) n= Numero de moles del gas. (mol) R= Es la constante Universal de los gases (8.314 J/mol K) T= Temperatura absoluta (K)

11. Despejando R de la ecuación PV = n RT tenemos; 𝑅= 𝑃𝑉𝑛𝑇 Para calcular el valor de R consideramos que un mol cualquier de gas ideal en condiciones normales de presión y temperatura, ( 1 atm y 273 K) ocupa un volumen de 22.413 L. 𝑅= 𝑃𝑉𝑛𝑇= 1 𝑎𝑡𝑚(22.413𝐿)1𝑀𝑂𝐿(273𝑘) 𝑅=0.0821 𝑎𝑡𝑚𝐿𝑚𝑜𝑙𝐾

12. 𝑅=0.0821 𝑎𝑡𝑚𝐿𝑚𝑜𝑙𝐾 𝑅=62, 36367 𝑚𝑚𝐻𝑔 𝐿𝑚𝑜𝑙 𝐾 𝑅=1, 987 𝐶𝑎𝑙𝑚𝑜𝑙𝐾 𝑅=8, 314 𝐽𝑚𝑜𝑙𝐾 Otros Valores de R son:

13. Ejercicios: 1.- ¿Qué volumen ocuparan 7 moles de bióxido de carbono (CO2) a una temperatura de 36℃ y 830 mm de Hg? Datos: n= 7moles T= 36℃ P= 830 mm de Hg R= 0.0821𝑎𝑡𝑚 𝐿𝑚𝑜𝑙 𝐾 K= ? 1 atm = 760 mm de Hg Formulas: PV= n RT V = 𝑛 𝑅𝑇𝑃 𝐾= ℃+273 Desarrollo: P= 830 mm de Hg x 1 𝑎𝑡𝑚760 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝐻𝑔 P= 1.092 atm K= 36℃ + 273 K= 309 k V= 7 𝑚𝑜𝑙0.0821 𝑎𝑡𝑚 𝐿 /𝑚𝑜𝑙 𝐾(309𝐾)1.092 𝑎𝑡𝑚 V=162.62 L.

14. 2.- Una masa de hidrogeno gaseoso (H2) ocupa un volumen de 180 Litros en un deposito a una presión de 0.9 atmosferas y una temperatura de 16°C. Calcular: A) ¿Cuántos moles de hidrogeno tienen? B) ¿A que masa equivale el numero de moles contenidos en el deposito?

15. Datos: T=16℃+273𝐾 = 289K P= 0.9 atm R= 0.0821𝑎𝑡𝑚 𝐿𝑚𝑜𝑙 𝐾 V= 180Lts. Desarrollo: a) n= 0.9 𝑎𝑡𝑚(180𝐿)(0.0821 𝑎𝑚𝑡 𝐿𝑚𝑜𝑙 𝐾)(289𝐾) n=162 𝑚𝑜𝑙23.72 n= 6.829 mol b) PM H2 = 2 g/mol m= (6.829 mol)(2 g/mol) m= 13.658 g de H2 Formulas: a) PV= n RT N= 𝑃𝑉𝑅𝑇 b) n = 𝑚𝑃𝑀 m =n PM

16. 3.- ¿Cuántos moles de gas Helio (He) hay en un cilindro de 8 litros, cuando la presión es de 2.5𝑥105 N/𝑚2 y la temperatura es de 37°C? ¿Cuál es la masa del helio? Datos: V= 8L 1𝑚3100𝐿 = 0.008𝑚3 P=2.5 𝑥105 N/𝑚2 T= 37 °C + 273 =310K PM Helio = 4 gr/moln=?m=?

17. Datos: V= 0.008𝑚3 P=2.5 𝑥105 N/𝑚2 T= 310K PM Helio = 4 gr/mol R= 8.32 N m/mol K n=? m=? Formulas: a) PV= n RT N= 𝑃𝑉𝑅𝑇 b) n = 𝑚𝑃𝑀 m =n PM Desarrollo: a) n= 2.5𝑥105 N/𝑚2 (0.008𝑚3)(8.32 𝑁𝑚𝑚𝑜𝑙 𝐾)(310𝐾) n= 0.775 mol b) m= (0.775 mol)(4 g/mol) m= 3.1 g

18. Gas ideal

19. Un gas ideal es un “gas hipotético”en el cual sus partículas no interactúan entre si y facilita los cálculos matemáticos, . Además de que cumple con la formula PV=n R T En el mundo NO HAY GASES IDEALES pero para realizar problemas se consideran todos ideales , además de que a presiones y temperaturas cercanas a las ambientales las diferencias son mínimas. Conclusión: