Leyes de los Gases y Cálculos de Estequiometría

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Fórmulas Despejadas de la Ley Combinada de los Gases

  • P2 = (P1 * V1 * T2) / (V2 * T1)
  • V2 = (P1 * V1 * T2) / (P2 * T1)
  • T2 = (P2 * V2 * T1) / (P1 * V1)
  • P1 = (P2 * V2 * T1) / (V1 * T2)
  • V1 = (P2 * V2 * T1) / (P1 * T2)
  • T1 = (P1 * V1 * T2) / (P2 * V2)

Ley de los Gases Ideales

  • Presión (P) = nRT / V
  • Volumen (V) = nRT / P
  • Número de moles (n) = PV / RT
  • Constante de los gases ideales (R) = PV / nT
  • Temperatura (T) = PV / nR

Conversiones de Temperatura

  • Grados Celsius a Kelvin (°C a K): K = °C + 273 (o 273.15 para mayor precisión)
  • Kelvin a Grados Celsius (K a °C): °C = K - 273 (o 273.15 para mayor precisión)

Resumen de Estequiometría: Fórmula Empírica y Fórmula Molecular

Cómo Determinar la Fórmula Empírica (FE)

  1. Gramos: Convertir porcentajes a gramos (asumiendo una muestra de 100 g).
  2. Moles: Convertir los gramos de cada elemento a moles mediante la fórmula: Moles = Masa (g) / Masa Molar (g/mol).
  3. Proporción Simple: Dividir todos los valores de moles obtenidos por el valor de moles más pequeño del conjunto.
  4. Enteros: Si los resultados no son números enteros, multiplicar todas las proporciones por el número entero más pequeño que las convierta a todas en enteros.
  5. Escribir FE: Utilizar los números enteros resultantes como subíndices de cada elemento.

Cómo Determinar la Fórmula Molecular (FM) a partir de la FE

  1. Obtener FE: Calcular la Fórmula Empírica (si no se dispone de ella).
  2. Masa Molar FE: Calcular la masa molar correspondiente a la Fórmula Empírica.
  3. Factor 'n': Calcular el factor multiplicador mediante la fórmula: n = Masa Molar (FM) / Masa Molar (FE).
  4. Escribir FM: Multiplicar cada subíndice de la FE por el factor 'n' para obtener la FM final.

Casos Especiales y Fórmulas Adicionales

Si NO se proporcionan porcentajes (pero sí masas)

Se debe ir directamente al Paso 2: Moles de la determinación de la FE utilizando las masas dadas.

Ejemplo: Si se dan 0.93 g de fósforo y 0.7 g de nitrógeno:

  • Moles P = 0.93 g / 30.97 g/mol ≈ 0.03 mol
  • Moles N = 0.7 g / 14.01 g/mol ≈ 0.05 mol
  • (Luego seguir con la proporción simple: P = 0.03 / 0.03 = 1; N = 0.05 / 0.03 ≈ 1.66. Al multiplicar por 3 para obtener enteros: P3N5)

Si NO se proporciona la Masa Molar (pero sí densidad y es un gas en CN)

  • Calcular Densidad (si no es dada): Densidad = Masa (g) / Volumen (L)
  • Calcular Masa Molar: Masa Molar = Densidad (g/L) * 22.4 L/mol (válido solo en Condiciones Normales).

Cuando el problema indica "el resto es de..."

El porcentaje del elemento restante se calcula restando a 100 la suma de los porcentajes conocidos: % Restante = 100% - (Suma de porcentajes conocidos).

Condiciones Normales (CN)

Las Condiciones Normales se refieren a una temperatura de 0 °C (273.15 K) y una presión de 1 atmósfera (atm).

  • En CN, 1 mol de cualquier gas ideal ocupa un volumen de 22.4 litros.
  • Si las condiciones NO son CN, se debe utilizar la Ley de los Gases Ideales: PV = nRT

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