Unidad V Conceptos Generales de Gases, Termoquímica y Electroquímica
http://es.wikipedia.org/wiki/Gas
Diferencia entre el Comportamiento de Gases Reales e Ideales
http://www.buenastareas.com/ensayos/Gas-Ideal-y-Gas-Real/2144012.html
Propiedades: Presión, Volumen
y Temperatura (PVT)
La combinación de la Ley de Boyle y la Ley de Charles nos permite establecer una relación matemática entre el volumen, temperatura y presión de una muestra determinada de gas. Esta relación queda formulada así:
¿Qué es un Gas?
Se denomina gas el estado de agregación de la
materia que bajo ciertas condiciones de temperatura y presión
permanece en estado gaseoso.
¿Qué es
un Gas Ideal?
Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con
desplazamiento aleatorio que no interactúan entre sí. El concepto de gas ideal
es útil porque el mismo se comporta según la ley de los gases ideales,
una ecuación de estado simplificada,
y que puede ser analizada mediante la mecánica estadística.
Tipos
de gases ideales:
Existen tres
clases básicas de gas ideal:
El gas ideal
clásico puede ser clasificado en dos tipos: el gas ideal termodinámico clásico
y el gas ideal cuántico de Boltzmann. Ambos son esencialmente el mismo, excepto
que el gas ideal termodinámico está basado en la mecánica estadística clásica,
y ciertos parámetros termodinámicos tales como la entropía son especificados a menos de una constante
aditiva. El gas ideal cuántico de Boltzmann salva esta limitación al tomar el
límite del gas cuántico de Bose gas y el gas cuántico de Fermi gas a altas
temperaturas para especificar las constantes aditivas. El comportamiento de un
gas cuántico de Boltzmann es el mismo que el de un gas ideal clásico excepto en
cuanto a la especificación de estas constantes. Los resultados del gas cuántico
de Boltzmann son utilizados en varios casos incluidos la ecuación de
Sackur-Tetrode de la entropía de un gas ideal y la ecuación de ionización de Saha para un plasma ionizado débil.
¿Qué es un Gas real?
El gas real, en cambio, es aquel
que posee un comportamiento
termodinámico y que no sigue la misma ecuación de estado de los
gases ideales. Los gases se consideran como reales a presión elevada y poca temperatura.
¿Qué
son las Propiedades Criticas?
Es el conjunto de condiciones
físicas de presión, temperatura y volumen, a las cuales la
densidad y otras propiedades del líquido y gas se vuelven idénticas, es decir, es un punto a
una presión y temperatura dada donde físicamente no puede diferenciarse si se trata de gas o
líquido. Estas propiedades críticas son únicas (una sola presión, una sola temperatura) para
una sustancia dada y se requiere para la determinación de otras propiedades de la sustancia.
La presión crítica, Pcr, y la temperatura crítica, Tcr, son medidas en el laboratorio y
usualmente son desconocidas por lo que se requiere su determinación por medio de
Correlaciónes, como la de Brown et al, para determinar las propiedades críticas en función de
la gravedad específica del gas.
¿Qué es el Factor de Comprensibilidad?
El Factor de compresibilidad (Z) se define como la razón entre el volumen molar de un gas real (Vreal) y el correspondiente volumen de un gas ideal (Videal),
Y se utiliza para comparar el comportamiento de un gas real respecto al establecido por la ecuación de los Gases Ideales.
densidad y otras propiedades del líquido y gas se vuelven idénticas, es decir, es un punto a
una presión y temperatura dada donde físicamente no puede diferenciarse si se trata de gas o
líquido. Estas propiedades críticas son únicas (una sola presión, una sola temperatura) para
una sustancia dada y se requiere para la determinación de otras propiedades de la sustancia.
La presión crítica, Pcr, y la temperatura crítica, Tcr, son medidas en el laboratorio y
usualmente son desconocidas por lo que se requiere su determinación por medio de
Correlaciónes, como la de Brown et al, para determinar las propiedades críticas en función de
la gravedad específica del gas.
¿Qué es el Factor de Comprensibilidad?
El Factor de compresibilidad (Z) se define como la razón entre el volumen molar de un gas real (Vreal) y el correspondiente volumen de un gas ideal (Videal),
Y se utiliza para comparar el comportamiento de un gas real respecto al establecido por la ecuación de los Gases Ideales.
Diferencia entre el Comportamiento de Gases Reales e Ideales
Diferencias entre el Gas
Ideal y el Gas Real:
-Para un gas ideal la variable “z” siempre vale uno, en cambio para un gas real, “z” tiene que valer diferente que uno.
- La ecuación de estado para un gas ideal, prescinde de la variable “z” ya que esta para un gas ideal, vale uno, pero para un gas real, ya que esta variable tiene que ser diferente de uno, la fórmula queda de esta forma: PV = znRT.
- La ecuación de van der Waals:
Se diferencia de las de los gases ideales por la presencia de dos términos de corrección; uno corrige el volumen, el otro modifica la presión.
-Los gases reales, a presiones y temperaturas cercanas a las ambientales, actúan como gases ideales.
-Para un gas ideal la variable “z” siempre vale uno, en cambio para un gas real, “z” tiene que valer diferente que uno.
- La ecuación de estado para un gas ideal, prescinde de la variable “z” ya que esta para un gas ideal, vale uno, pero para un gas real, ya que esta variable tiene que ser diferente de uno, la fórmula queda de esta forma: PV = znRT.
- La ecuación de van der Waals:
Se diferencia de las de los gases ideales por la presencia de dos términos de corrección; uno corrige el volumen, el otro modifica la presión.
-Los gases reales, a presiones y temperaturas cercanas a las ambientales, actúan como gases ideales.
http://www.buenastareas.com/ensayos/Gas-Ideal-y-Gas-Real/2144012.html
Propiedades: Presión, Volumen
y Temperatura (PVT)
Volumen de un gas: son
las dimensiones del espacio que ocupa un gas. En un sistema cerrado, el gas
ocupa todo el volumen del sistema. Asi por ejemplo, cuando un gas es metido a
un recipiente, se expande uniformemente para ocupar todo el recipiente. Cuando
un gas es sacado del recipiente al ambiente tenderá a expandirse por la
atmósfera
Presión de un gas: fuerza dividida entre el área que ejercen las moléculas de gas al chocar unas con otras y con las paredes de un sistema. A la vez, por la 3ª ley de Newton de Acción y Reacción, también es la fuerza por unidad de área que ejercen las paredes del sistema sobre el gas.
Presión de un gas: fuerza dividida entre el área que ejercen las moléculas de gas al chocar unas con otras y con las paredes de un sistema. A la vez, por la 3ª ley de Newton de Acción y Reacción, también es la fuerza por unidad de área que ejercen las paredes del sistema sobre el gas.
Temperatura de un gas:
percepción macroscópica de la energía interna que contiene un gas. La energía
interna es aquella energía que poseen las moléculas para moverse: rotar, vibrar
y desplazarse. A mayor temperatura, mayor energía interna contiene el gas.
http://www.enciclopediadetareas.net/2010/09/volumen-presion-y-temperatura.html
Ley
de Boyle
Esta Ley fue descubierta por el científico inglés Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó
a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta
es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de
Ley de Boyle - Mariotte.
La ley de Boyle establece
que a temperatura constante, la presión de una cantidad fija de gas es
inversamente proporcional al volumen que ocupa.
¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o
moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo
tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que
la presión será menor, ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas
contra las paredes.
Cuando disminuye el volumen, la distancia que
tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques
en cada unidad de tiempo por lo que aumenta la presión.
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas
y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen es constante.
Por lo que la expresión matemática de esta ley es:
PV=K
Si la presión se
expresa en atmósferas (atm) y el volumen en litros (l), la constante k
estará dada en (l·atm), que son unidades de energía y entonces, la constante de Boyle representa el trabajo
realizado por el gas al expandirse o comprimirse.
Otra forma de expresar la Ley de Boyle es:
P1V1=P2V2
http://servicios.encb.ipn.mx/polilibros/fisicoquimica/gases/Ley%20Boyle.htm
Ley de Charles
La Ley de Charles y Gay-Lussac, o
simplemente Ley de Charles,
es una de las leyes de los gases ideales. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal,
mantenido a una presión constante, mediante una
constante de proporcionalidad directa.
En esta ley, Jacques Charles dice que para una cierta cantidad de gas
a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta
y al disminuir la temperatura el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que
la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética (debido
al movimiento) de las moléculas del gas. Así que, para cierta cantidad de gas a
una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas (temperatura), mayor volumen
del gas.
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_De_Charles
La ley de Gay-Lussac1 dice:
§
Si el volumen de una
cierta cantidad de gas a presión moderada se mantiene constante, el cociente
entre presión y temperatura (Kelvin) permanece constante:
P/T=CONSTANTE
donde:
§
P es la presión
§
T es la temperatura
absoluta (es decir,
medida en Kelvin)
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Gay-Lussac
Ecuación General del estado gaseoso
"La razón entre el producto Presión - Volumen y la Temperatura es una constante".
Donde: PV =nRT o P1V1/T1=P2V2/ T2
V = volumen n = constante
P = presión
n no. de moles o gramos
R =constante
T = temperatura
R= 0.0821 (lts)(atm)/ °K mol= 8.31 °J/°K mol
V = volumen n = constante
P = presión
n no. de moles o gramos
R =constante
T = temperatura
R= 0.0821 (lts)(atm)/ °K mol= 8.31 °J/°K mol
http://www.buenastareas.com/ensayos/Ley-General-Del-Estado-Gaseoso/156484.html
Concepto de Termodinámica
La termodinámica,
término griego que significa “termo”= calor, forma de energía en movimiento capaz de efectuar un trabajo; y dinámica = movimiento, es una rama de la ciencia Física,
experimental, que relaciona la energía mecánica
y la térmica con el trabajo externo realizado por un sistema,
considerando como sistema una porción del universo
exterior sujeto al estudio.
http://deconceptos.com/ciencias-naturales/termodinamica
Calor de Reacción
El calor de reacción,
Qr se define como la energía absorbida por un sistema cuando los productos de
una reacción se llevan a la misma temperatura de los reactantes. Para una
definición completa de los estados termodinámicos de los productos y de los
reactantes, también es necesario especificar la presión. Si se toma la misma
presión para ambos, el calor de reacción es igual al cambio de entalpía del
sistema.
http://www.sc.ehu.es/iawfemaf/archivos/materia/00121.htm
Calor de Formación
Calor que se absorbe o se desprende
cuando se forma un mol de compuesto a partir de sus elementos en sus estados de
agregación más estables a 25ºC y 1atm.
http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/141-calculo-de-calor-de-reaccion-entalpias-de-formacion
Calor de Solución
Cuando se disuelve un soluto en un disolvente, en general, se produce un intercambio de energía que se manifiesta en un aumento o disminución de la temperatura del sistema. El calor absorbido o liberado se denomina calor de disolución
Cuando se disuelve un soluto en un disolvente, en general, se produce un intercambio de energía que se manifiesta en un aumento o disminución de la temperatura del sistema. El calor absorbido o liberado se denomina calor de disolución
La Electroquímica
Electroquímica es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química.1 En
otras palabras, lasreacciones químicas que se dan en la interfase de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor
iónico (el electrolito) pudiendo ser una disolución y en
algunos casos especiales, un sólido.
Celdas Electroliticas
Es un dispositivo simple de dos electrodos, sumergido en un electrolito capaz de originar energía eléctrica por medio de una reacción química. Si se produce una reacción química por el paso de electricidad a través de ella, tenemos las celdas electrolíticas. Cuando se combinan dos o más celdas en serie o paralelo se obtiene una batería. El acumulador de plomo es una batería constituida por tres celdas conectadas en serie.
Una celda electrolítica consta de un liquido conductor llamado electrolítico además de dos electrodos de composición similar. La celda como tal no sirve como fuente de energía eléctrica, pero puede conducir corriente desde una fuente externa denominada acción electrolítica. Se usa en electro deposición, electro formación, producción de gases y realización de muchos procedimientos industriales, un ejemplo es la refinación de metales. Si debido al flujo de la corriente los electrodos se tornan desiguales, es posible que ocurra una acción voltaica.
http://www.buenastareas.com/ensayos/Celdas-Electroliticas/3404743.html
Celdas Voltaicas Definición:
Dispositivo en el cual la transferencia
de electrones se fuerza al pasar por una vía externaen lugar de hacerse
directamente entre los reactivos.
Una celda voltaica es un dispositivo experimentalempleado para producir energía eléctrica a partir
de una reacción redox. La principal característica de la celdavoltaica
es la pared porosa que separa las dos soluciones evitando que se mezclen.
http://es.scribd.com/doc/91727918/Celdas-Voltaicas
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