Ley de los gases ideales

On octubre 18, 2010, in Estado gaseoso, by andres

Esta ley se plasma en una ecuación que muestra el comportamiento de un gas conformado por particulas que no interactuan entre si, cuyos choques son completamente elásticos, ademas de tener un volumen nulo, estas condiciones no las tiene ningun gas real pero se acercan bastante los gases formados por moleculas monoatomicas, en condiciones de alta temperatura y baja presión, teniendo en cuenta esto la ecuación de los gases ideales es una buena aproximación bajo estas condiciones, pero a altas presiones y bajas temperaturas hay que aplicar otras ecuaciones como son las de los gases reales.

PV = k Ley de Boyle

V = kT Ley de Charles

P = k T Ley de Amontons

V = kn Ley de Avogadro

Las anteriores leyes mostraban un comportamiento que se habia determinado experimentalmente pero Èmile Clapeiron decidio en 1834 unificarlas, para encontrar una sola ecuación que funcionara para cualquier problema de gases, esto lo hizo encontrando todas las relaciones de volumen y unificandolas en una sola.

V = k (1/P)    Ley de Boyle

V = kT             Ley de Charles

V = kn             Ley de Avogadro

Estas tres ecuaciones se pueden condensar en la siguiente ecuación:

V = k (1/P) T n

V P = k T n

k se puede reemplazar por otra constante llamada R con el fin de no confundirla con las constantes de las anteriores leyes, con lo que finalmente la ecuación de la ley de los gases ideales queda asi:

PV = n R T

El valor de R se determina teniendo en cuenta las condiciones normales de presión y temperatura asi como el volumen molar de un gas ideal a estas condiciones, el cual experimentalmente se determino que era de 22.4136 litros, con estos valores se calcula R de la siguiente manera:

R= (1 atm * 22.4136 litros)/(1 mol * 273.15 K) = 0.08256 (litro* atm)/(mol * kelvin)

el valor de R varia dependiendo de las unidades que se usen, debido a esto hay que tener cuidado de usar el R correcto, por ejemplo si no usaramos atmosferas como unidad de presión sino pascales el R seria el siguiente:

R = 8.3143 x 103 (litro*pascal)/(mol * kelvin)

 

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