Fundamentos de las Leyes Ponderales, Gases y Termodinámica Química

Leyes Ponderales

Las leyes ponderales de la química surgieron antes de que se estableciera el concepto moderno de átomo.

• Ley de conservación de la masa (Lavoisier): En un sistema cerrado, el sumatorio de las masas se conserva. Cabe destacar que esta ley no se cumple en reacciones nucleares.
• Ley de las proporciones definidas (Proust): Dos elementos distintos se combinan en una misma proporción para dar lugar a un mismo compuesto.
• Ley de las proporciones múltiples (Dalton): Dos elementos se pueden combinar en distintas proporciones para formar diferentes compuestos. La relación de dichas cantidades guarda una proporción de números enteros sencillos.

Leyes de los Gases

• Ley de Boyle-Mariotte: Cuando un gas experimenta una transformación a temperatura constante, la presión que ejerce sobre las paredes es inversamente proporcional al volumen que ocupa: P₁V₁ = P₂V₂.
• 1ª Ley de Charles y Gay-Lussac: Cuando un gas experimenta una transformación a presión constante, el volumen del recipiente es directamente proporcional a su temperatura: V₁/T₁ = V₂/T₂.
• 2ª Ley de Charles y Gay-Lussac: Cuando un gas experimenta una transformación a volumen constante, la presión que ejerce sobre las paredes es directamente proporcional a su temperatura: P₁/T₁ = P₂/T₂.
• Ley de volúmenes de combinación (Gay-Lussac): Cuando sustancias gaseosas se combinan entre sí para dar otras sustancias, el volumen en el que lo hacen guarda una relación de números enteros sencillos.
• Hipótesis de Avogadro: Volúmenes iguales de gases diferentes, en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas. En condiciones normales (CN: P=1 atm, T=0 ºC), el volumen molar es de 22.4 L/mol.

Teoría Cinética de los Gases

1. Los gases están formados por partículas en continuo movimiento cuyo tamaño es despreciable con respecto a las distancias que las separan.
2. La distancia entre partículas es vacío.
3. Los choques entre ellas y contra las paredes del recipiente son constantes. Son choques elásticos y no hay pérdida de energía cinética.
4. Las fuerzas entre partículas son despreciables.
5. La masa es constante.
6. El volumen dependerá del recipiente que los contenga.
7. La energía cinética de las partículas se relaciona con la temperatura (directamente proporcional).
8. La presión está relacionada con el número de choques con las paredes del recipiente.

Energía Libre de Gibbs

Es la variación de energía libre del proceso en el cual se forma 1 mol de un compuesto a partir de sus elementos, cuando estos están en condiciones estándar y en su estado termodinámico más estable. La energía libre de formación de los elementos en condiciones estándar y en su estado termodinámico más estable a 25 ºC es 0.