Gases Ideales y Teoría Atómica: Ecuaciones, Leyes y Modelos
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Ecuación y Teoría Cinética de los Gases Ideales
Ecuación General de los Gases Ideales
La ecuación de estado de los gases ideales se expresa como:
p · V = n · R · T
Teoría Cinética de los Gases
La teoría cinética de los gases postula que:
- Las moléculas de un gas no ocupan volumen.
- Se mueven al azar con velocidades cuya media depende de la temperatura.
- Chocan elásticamente entre ellas y con las paredes del recipiente, ocasionando la presión.
Leyes de los Gases
Ley de Boyle-Mariotte
p1 · V1 = p2 · V2
A temperatura constante, el volumen ocupado por un gas es inversamente proporcional a la presión a la que es sometido.
Leyes de Charles y Gay-Lussac
A presión constante, el volumen ocupado por un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta a la que se encuentra.
A volumen constante, la presión ejercida por un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta a la que se encuentra.
Ley de Dalton
La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de los gases constituyentes.
Ley de Amagat
El volumen total de una mezcla de gases es igual a la suma de los volúmenes parciales de los gases constituyentes.
Teorías Atómicas: Experimentos y Modelos
Experimentos que Fundamentan las Teorías Atómicas
A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, se descubrieron indicios de la divisibilidad del átomo al efectuar dos tipos de experimentos:
- Descargas eléctricas a través de gases a baja presión.
- Bombardeo de partículas procedentes de sustancias radiactivas sobre gases y láminas finas de metales u otras sustancias.
Descubrimiento de Partículas Subatómicas
- 1897: Joseph John Thomson descubre el electrón.
- 1911: Ernest Rutherford denomina protón al núcleo del hidrógeno.
- 1932: James Chadwick descubre los neutrones.
Modelo Atómico de Thomson
El átomo es una esfera de carga eléctrica positiva en la cual se encuentran incrustados los electrones negativos, en un número suficiente como para neutralizar la carga positiva.
Conceptos Clave del Núcleo Atómico
- Número atómico: Número de protones.
- Número másico: Número de protones más número de neutrones.
- Isótopos: Átomos con igual número atómico y distinto número másico.
- Isóbaros: Átomos con igual número másico y distinto número atómico.
- Masa atómica: Media ponderada de la masa de los distintos isótopos de un elemento.
Modelo Atómico de Rutherford
- El átomo posee un núcleo central positivo que acumula casi toda la masa.
- Los electrones negativos giran alrededor del núcleo, en órbitas circulares concéntricas.
- Existe un gran espacio vacío en el átomo, ya que su núcleo es unas 10,000 veces menor que el volumen atómico.
- El átomo es eléctricamente neutro.