ESCALA KELVIN DE TEMPERATURA ABSOLUTA

Si 273 mL de una muestra de gas a 0ºC se calienta hasta 273 ºC a presión constante, su volumen se dobla a 546 mL. Por otro lado, si la temperatura de una muestra de 273 mL de gas a 0ºC se hiciese descender desde 0 a (-) 273 ºC el gas teóricamente no ocuparía ningún volumen.

LEY DE GRAHAM

M. en A. ISELA PRADO REBOLLEDO

Formulada en 1829 por Thomas Graham

Las velocidades de efusión de los gases son

inversamente proporcionales a las raíces cuadradas de sus respectivas densidades .

INTRODUCCIÓN

                                                          y

La ley de Graham indica que el índice de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su peso molecular.

                                                          y

y como los volúmenes moleculares de los gases en condiciones iguales de temperatura y presión son idénticos, es decir V1 = V2, en la ecuación anterior sus raíces cuadradas se cancelan, quedando:

                            

Es decir: la velocidad de difusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su peso molecular.

Efusión es el flujo de partículas de gas a través de orificios estrechos o poros.

Por ejemplo: si se conectan dos tanques conteniendo el mismo gas a diferentes presiones, en corto tiempo la presión es igual en ambos tanques.

APLICACIÓN

El fenómeno de efusión está relacionado con la energía cinética de las moléculas. Gracias a su movimiento constante, las partículas de una sustancia, se distribuyen uniformemente en el espacio libre. Si hay una concentración mayor de partículas en un punto habrá más choques entre sí, por lo que hará que se muevan hacia las regiones de menor número: las sustancias se efunden de una región de mayor concentración a una región de menor concentración.

FENÓMENO DE EFUSIÓN

LEY DE GRAHAM

Se puede también utilizar para encontrar el peso molecular aproximado de un gas si un gas es una especie sabida, y si hay un cociente específico entre los índices de dos gases (por ejemplo en el ejemplo anterior). La ecuación se puede solucionar para cualquiera uno de los pesos moleculares proporcionó los subíndices es constante.

LEY DE GRAHAM

La ley de Graham era la base para separar 235U de 238U (mineral de uranio).

La ley de Graham proporciona una base para separar los isótopos por la difusión - un método que vino a desempeñar un papel crucial en el desarrollo de la bomba atómica.

TAREA:Ósmosis y la imbibición vegetal. Un gas se difunde 5.0 veces más rápido que otro. Si el peso molecular (M) del primero es 20, ¿cuál es el peso molecular (M2) del segundo?

PROBLEMAS

1 . ¿Cuál es la velocidad de efusión del oxígeno con respecto al hidrógeno?

2. ¿Qué gas tiene mayor velocidad de difusión, el neón o el nitrógeno?

Así, si el peso molecular de un gas es cuatro por el de otro, difundiría a través de un enchufe poroso o se escaparía por un agujero de alfiler pequeño en la mitad del índice del otro.

RESULTADO

1. ¿Cuál es la velocidad de efusión del oxígeno con respecto al hidrógeno?

Si la masa molar del oxígeno es 32 y la del

hidrógeno es 2 (gases diatómicos):

La velocidad de efusión del hidrógeno es 4 veces mayor que la del oxígeno.

RESULTADO

2. ¿Qué gas tiene mayor velocidad de difusión, el neón o el nitrógeno?

Primero se necesita conocer las densidades de los gases que intervienen. Como un mol de gas ocupa 22,4 L a T.P.E., sus densidades serán (peso molecular/volumen).

neón = 20/22,4 = 0,88 g/l nitrógeno = 28/22,4 = 1,25 g/l sea v1 = velocidad de difusión del nitrógeno

y v2 = velocidad de difusión del neón. Debido a que la velocidad de difusión es inversamente proporcional a las

densidades, tendrá mayor velocidad de difusión el menos denso.

Unidades en:  

Presión Volumen Temperatura Moles Valor de "R"

Unidades de la "R".

Atmósferas LITROS K mol-g 0.08205 atm*l*(K)-1*(mol-g)-1

Atmósferas cc K mol-g 82.05 atm*cc*(K)-

1*(mol-g)-1

mm Hg cc K mol-g 62,360. cc-mm Hg*(K)-

1*(mol-g)-1

Trabajo Temperatura Moles Valor de "R"

Unidades de la "R”.

Julios K mol-g 8.3144 J*(K)-1*(mol-g)-1

cal K mol-g 1.9072 cal*(K) -1*(mol-g)-

1

VALORES DE "R" EN DIFERENTES UNIDADES