Leyes de los Gases: Postulados, Explicaciones y Principios Fundamentales

Leyes de los Gases: Postulados y Principios Fundamentales

Postulados de la Teoría Cinética de los Gases

Los gases están formados por partículas individuales, moléculas, muy alejadas entre sí, de manera que el volumen que ocupa el gas está prácticamente vacío y las moléculas pueden considerarse como puntos en el espacio. De este modo, se explica que los gases tiendan a ocupar todo el volumen del recipiente que los contiene y que se compriman con facilidad.

Las moléculas se encuentran en continuo movimiento aleatorio describiendo trayectorias rectilíneas, y experimentan choques elásticos entre ellas y contra las paredes del recipiente que las contiene.

La presión es consecuencia de los choques de las moléculas de gas contra las paredes del recipiente, y depende tanto del número de choques como de la velocidad con la que se produce cada choque.

Ley de Boyle-Mariotte

La ley de Boyle-Mariotte queda así perfectamente explicada, ya que, si disminuye el volumen del recipiente que contiene el gas, la distancia entre sus paredes es menor y las moléculas pueden recorrerla más veces en el mismo tiempo. Por lo tanto, se produce un mayor número de choques, o sea, una mayor presión.

La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de todos los gases que la componen, en las mismas condiciones de temperatura.

Presiones Parciales en Mezclas de Gases

En una mezcla de gases, la presión parcial de un gas es la que ejercería si ocupase, aisladamente, el volumen total de la mezcla a la misma temperatura.

Composición Atómica y Leyes Ponderales

• Los elementos están constituidos por átomos, que son partículas materiales separadas e indestructibles.
• Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en todas las demás cualidades.
• Los átomos de los distintos elementos tienen masa y propiedades diferentes.
• Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla. Los átomos de un determinado compuesto, o átomos compuestos, son a su vez idénticos en su masa y en todas sus propiedades.

Ley de Proust

Supongamos un átomo compuesto cualquiera formado por *a* átomos de A y *b* átomos de B. Si la masa de un átomo de A es m_A y la masa de un átomo de B es m_B, la relación de masas será...

Relaciones Volumétricas en Reacciones Gaseosas

Los volúmenes de las sustancias gaseosas que intervienen en una reacción química, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, guardan entre sí una relación de números enteros sencillos.

Volúmenes iguales de gases diferentes, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas.

Ley de Lavoisier

Los átomos son indivisibles e inmutables. Por ello, los que estén presentes en los reactivos serán los mismos en número y clase que los que estén presentes en los productos.

Volúmenes iguales de gases diferentes, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas.

Interacciones Moleculares y Presión Parcial

Las moléculas de gas no experimentan interacción entre ellas, ni de atracción ni de repulsión, salvo cuando chocan entre sí. Así, la presión de cada gas en una mezcla de gases depende exclusivamente del número de choques de sus moléculas contra las paredes del recipiente, y dicho número está en relación directa con el de moléculas de cada gas. Se explican de este modo la ley de las presiones parciales y el concepto de presión parcial.

Ley de Charles-Gay-Lussac y Energía Cinética

La energía cinética promedio de las moléculas de un gas es directamente proporcional a la temperatura e independiente de la naturaleza del gas. De este modo se explica la ley de Charles-Gay-Lussac: al elevarse la temperatura de un gas, aumenta la velocidad promedio de sus moléculas y, con ello, el número de choques contra las paredes del recipiente. Estos choques son más energéticos, por lo que se incrementa la presión. Para mantener la presión constante, debe aumentarse el recorrido libre de las moléculas de gas antes de producirse el choque, es decir, debe aumentarse el volumen del recipiente.