Post on 12-Apr-2015
PUCP - Química 1
Prof. Javier Nakamatsu
Estados de la Materia:
• Gas
• Líquido
• Sólido
• Plasma
Volumen y forma del envase
Volumen definido y forma
del envase
Volumen y forma definidos
http://jfhmsfc.rockingham.k12.va.us/~ohostetter/atom_files/image002.gif
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http://www.plasmas.org/E-4phases2.jpg
Gases
http://jfhmsfc.rockingham.k12.va.us/~ohostetter/atom_files/image002.gif
Gases
P, V, T, n
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Presión)(PascalPa
mN
AFP == 2
http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Media_Assets/Chapter09/Text_Images/FG09_05.JPG
http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Media_Assets/Chapter09/Text_Images/FG09_02.JPG
Presión Atmosférica
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Presión Atmosférica
http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medialib/media_portfolio/text_images/CH05/FG05_02.JPG
Presión Atmosférica
1 atm = 760 mm de Hg
en kg/cm2 ?
1 atm = 101325 Pa (N/m2)
2
2
2 03,1100
18,9
11013251cmkg
cmm
Nkg
mNatm =⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
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http://ceres.hsc.edu/homepages/stanc/classes/Physics108picts/pressure.JPG
Temperatura
escala absoluta
K = °C + 273,15
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Ley de Boyle
P·V = constantehttp://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medialib/media_portfolio/text_images/CH05/FG05_06.JPG
Ley de Charles
constanteTV
=
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Ley de Gay-Lussac
tetanconsTP
=
http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Gay-lussac_schema2.jpg
P
Ley de Avogadro
http://www.syjy.com.cn/jxzyk/sck/czhx/czhx10/h10-66e.JPG
constantenV
=
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Ley de los Gases Ideales:
TRnVP ⋅⋅=⋅
KmolJ
KmolLatmR
⋅=
⋅⋅
= 314,8082,0
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La constante de los gases ideales, R, tiene un valor de 0,082 atm⋅L⋅mol-1⋅K-1, determine el valor de R si se expresa en :
atm⋅mL⋅mol-1⋅K-1
Pa⋅L⋅mol-1⋅K-1
mm Hg⋅L⋅mol-1⋅K-1
J⋅mol-1⋅K-1
cal⋅mol-1⋅K-1
V = 10 LP = 1 atmT = 25°C
( )( )
( ) ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⋅⋅
=
⋅⋅
=
KmolLatmK
Latmn
RTVPn
082,0298
101
n = 0,41 moles de gas
Pero, ¿qué gas?
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?
V1 V2
1.99 L 2.16 L 1.02 L 1.99 L
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Si se necesitan 12,0 g de O2 a 27ºC para inflar un globo hasta cierto tamaño, ¿cuántos gramos de O2 se necesitarán para inflar el globo hasta el mismo tamaño pero a 127ºC?
Suponga que se encuentra en Lima en un caluroso día de verano (28°C y 760 mm Hg), tiene una botella de gaseosa vacía de “litro cien” y la cierra herméticamente. Si hace un viaje en bus a Huancayo, cuando pasa por Ticlio (donde la temperatura es de 4°C y la presión atmosférica 520 mm Hg), al abrir la botella, entra o sale aire de la botella?
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Algunos productos comerciales para desatorar cañerías de desagüe contienen una mezcla de hidróxido de sodio (soda cáustica) y aluminio en polvo. Cuando la mezcla se añade al desagüe atorado lleno de agua, se produce la siguiente reacción:
Al (s) + NaOH (ac) + H2O (l) → NaAl(OH)4 (ac) + H2 (g)
El calor que produce esta reacción ayuda a derretir la grasa acumulada y el gas remueve partículas y ayuda a desatorar la tubería. Si se utiliza 5,6 g de aluminio en polvo y 20 g de hidróxido de sodio, muestre: (Pesos atómicos: H 1 O 16 Al 27 Na 23)
a) La ecuación balanceada
b) ¿cuál es el reactivo limitante?
c) ¿cuántos litros de H2 (g), medidos a 742 mm Hg y 22°C se forman?
Se puede formar hidrógeno a partir de la siguiente reacción:
C(s) + H2O(g) → H2(g) + CO(g)
Si se tiene un envase de 250 L con vapor de agua a 120ºC con 200 g de carbón a una presión de 2 atm,
a) ¿cuántos gramos de hidrógeno se formarán?
b) ¿cuál será la presión al final de la reacción?
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Un compuesto desconocido está compuesto por un 82,76% de carbono y el resto es hidrógeno. Determine su fórmula molecular si al calentar a 80°C 20 g de este compuesto en un envase de vidrio de 10 L, la presión que se obtiene es de 748 mm Hg.
P · V = n · R · T
P · M = d · R · TM : masa molar
d : densidad
?
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VTRnnP BA )( +
=
BABABA ppV
TRnV
TRnV
TRnnP +=+=+
=)(
Ley de Dalton (Presiones Parciales):
ABA
A
BA
A
A
nnn
VTRnn
VTRn
Pp χ=
+=
+=
)()(
Pp AA χ=
BA ppP +=
fracción molar de A
Ley de Dalton (Presiones Parciales):
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Teoría Cinético-Molecular de los Gases
Movimiento aleatorio continuo
Volumen de partícula → 0
No hay fuerzas de atracción ni repulsión entre partículas
Choques elásticos (no se pierde energía)
Energía cinética media es proporcional a Thttp://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medi
alib/media_portfolio/text_images/CH05/FG05_01.JPG
Teoría Cinético-Molecular de los Gases
221 umconstanteEcinética ==
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Teoría Cinético-Molecular de los Gases
http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medialib/media_portfolio/text_images/CH05/FG05_17.JPG
H2 a 273 K
O2 a 273 K
O2 a 1000 K
Mayor velocidad de átomos/moléculas del gas:
• menor peso atómico/molecular del gas
• mayor temperatura
MTRu 32 =
Teoría Cinético-Molecular de los Gases
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Difusión Efusión
12
21
1
2
efusióndetiempoefusióndetiempo
MM
efusióndevelocidadefusióndevelocidad
==
Teoría Cinético-Molecular de los Gases
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La presión del gas es función de la frecuencia de colisiones: más colisiones …… mayor presión
Teoría Cinético-Molecular de los Gases
VTRnP =
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a ↓ Volumen ⇒ ↑ colisiones ⇒ ↑ Presión!
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VTRnP =
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a ↑ T ⇒ ↑ velocidades ⇒ ↑ colisiones
⇒ ↑ Presión!
Teoría Cinético-Molecular de los Gases
VTRnP =
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Teoría Cinético-Molecular de los Gases
A mayor n (más partículas del gas) …
más colisiones ……… mayor presión!
VTRnP =