Cuauhtémoc Hernández Ortiz Facultad de ingeniería

Hipótesis de Avogadro

Esta hipótesis establece que dos gases que posean el mismo volumen (a igual presión y temperatura) deben contener la misma cantidad de moléculas.

Cada molécula, dependiendo de los átomos que la compongan, deberán tener la misma masa. Es así que puede hallarse la masa relativa de un gas de acuerdo al volumen que ocupe. La hipótesis de Avogadro permitió determinar la masa molecular relativa de esos gases.

Analicemos el orden lógico que siguió:

1. La masa de 1 litro de cualquier gas es la masa de todas las moléculas de ese gas. 2. Un litro de cualquier gas contiene el mismo número de moléculas de cualquier

otro gas 3. Por lo tanto, un litro de un gas posee el doble de masa de un litro otro gas si cada

molécula del primer gas pesa el doble de la molécula del segundo gas. 4. En general las masas relativas de las moléculas de todos los gases pueden

determinarse pesando volúmenes equivalentes de los gases.

En condiciones normales de presión y temperatura (CNPT) [ P = 1 atm y T = 273 ºK ] un lito de hidrógeno pesa 0,09 g y un litro de oxígeno pesa 1,43 g. Según la hipótesis de Avogadro ambos gases poseen la misma cantidad de moléculas. La proporción de los pesos entre ambos gases es: 1,43 : 0,09 = 15,9 (aproximadamente) 16. Es la relación que existe entre una molécula de oxígeno e hidrógeno es 16 a 1. Las masas atómicas relativas que aparecen en la tabla periódica están consideradas a partir de un volumen de 22,4 litros en CNPT.

Ley de los Gases Generalizada

Como consecuencia de la hipótesis de Avogadro puede considerarse una generalización de la ley de los gases. Si el volumen molar (volumen que ocupa un mol de molécula de gas) es el mismo para todos los gases en CNPT, entonces podemos considerar que el mismo para todos los gases ideales a cualquier temperatura y presión que se someta al sistema. Esto es cierto por que las leyes que gobiernan los cambios de volumen de los gases con variaciones de temperatura y presión son las mismas para todos los gases ideales. Estamos relacionando proporcionalmente el número de moles (n), el volumen, la presión y la temperatura: P.V ~ n T. Para establecer una igualdad debemos añadir una constante (R) quedando:

P.V = n . R . T

Cuauhtémoc Hernández Ortiz Facultad de ingeniería

Constante de los gases, constante R de la ecuación de los gases ideales o perfectos. Es una constante universal independiente de la especie química en estudio. Su valor numérico en el Sistema Internacional de unidades es R = 8,3144 J·mol-1·K-1. Otros valores de R utilizados en distintas unidades son R = 0,082 atm·l·mol-1·K-1, y R = 1,99 cal·mol-1·K-1. Para un gas ideal, la presión, p, el volumen, V, y la temperatura absoluta, T, se relacionan por la ecuación p·V = n·R·T donde n es el número de moles de gas y R la constante de los gases. Esta ecuación recibe el nombre de ecuación de estado de los gases ideales o perfectos porque conocidas dos de las tres variables, se puede determinar la tercera. No obstante, esta ecuación es una buena aproximación para todos los gases reales a baja presión. Para el estudio de la termodinámica, es importante el estudio de la materia en sus diferentes fases, - sólida, liquida o gaseosa – en que puede encontrarse la materia. La fase descrita como vapor puede modelarse adecuadamente con sus ecuaciones propias, desde un punto de vista matemático. Para esto, existen diversas ecuaciones de estado para los gases, pero la más importante es la ecuación de estado de gas ideal, que relaciona la presión, el volumen, la temperatura y la masa para una cierta condición. Tal ecuación de estado del gas ideal o perfecto, es comúnmente ley del gas ideal:

mRTpV = esta ecuación se presenta en muchas formas al dividir entre la masa obtenemos:

RTpv = La constante R de un gas no es una cantidad mágica, y se puede calcular en el caso de cualquier gas si se conoce su “peso” o masas molecular. Mediante la ley de Avogadro se establece que volúmenes iguales de un gas ideal, a una misma presión y temperatura, presentan el mismo

numero de moléculas. Un gramomol de una sustancia cualquiera tiene 2310023.6 x moléculas (él numero de Avogadro). Si M es la masa molecular, multiplicando por M:

MRTvp =

TRvp = MRR = La constante R, se denomina constante universal de los gases y tiene un valor

kgmolK

kJR 3143.8=