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Número de Moles
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En general las leyes de los gases ideales dependen del numero de partículas y no del tipo de estas. Esto que debido a no considerase interacción entre las partículas (gas ideal) sus propiedades físicas especificas no juegan un rol. Sin embargo el numero de partículas de un volumen de algunos litros de gas es tan grande ($10^{23}$) que es complejo trabajar con este tipo de numero. Por ello se ha definido una escala mas conveniente trabajando con los llamados moles que corresponden a $6.02\times 10^{23}$ partículas.
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Gas ideal
Descripción
Un gas en el que sus partículas no interactúan se denomina gas ideal. Podemos imaginarlo de la siguiente manera:
• Consiste en una serie de esferas contenidas dentro de un recipiente un volumen ($V$).
• La velocidad de estas partículas depende de la temperatura absoluta ($T$).
• Generan una presión de presión ($p$) a través de rebotes con las paredes del recipiente.
El gas ideal se caracteriza por la ausencia de energías potenciales entre las partículas. Es decir, las energías potenciales que podrían existir entre las partículas $i$ y $j$ con posiciones $q_i$ y $q_j$ son nulas:
| $V(q_i,q_j)=0$ |
ID:(9528, 0)
Presión
Concepto
La presión es el resultado de las múltiples colisiones de las partículas del gas con las paredes del recipiente. Cada colisión contribuye a la presión total ejercida por el gas. Cuanto más rápido se muevan las partículas y cuantas más colisiones ocurran en un período de tiempo determinado, mayor será la presión.
ID:(9599, 0)
Moles
Concepto
Al emplear el concepto de mol, podemos establecer una relación directa entre la cantidad de sustancia de un gas y la cantidad de partículas de el número de partículas ($N$) presentes en él. Esto simplifica los cálculos y permite una conexión más intuitiva entre la cantidad de gas y las propiedades que lo describen, tales como la presión ($p$), el volumen ($V$) y la temperatura absoluta ($T$).
La constante el número de Avogadro ($N_A$), que es aproximadamente igual a $6,02\times 10^{23}$, representa una constante fundamental en la química y se utiliza para realizar conversiones entre la escala macroscópica y la escala microscópica de los átomos y las moléculas.
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Mezcla de gases
Descripción
En el caso de un gas ideal, donde no hay interacciones entre partículas, una mezcla de diferentes tipos de gases se comportará como si fuera una mayor cantidad del mismo tipo de gas.
Específicamente, si tenemos tres componentes con sus respectivas presiones parciales, al mezclarlos, la presión total será la suma de las presiones parciales:
Mezcla de tres tipos de gases A, B y C para obtener un gas total (T) cuya presión sera igual a la suma de las presiones parciales..
Esta imagen ilustra cómo se suman las presiones parciales de los gases en una mezcla. Cada gas ejerce una presión independiente y contribuye a la presión total de la mezcla.
Este concepto es fundamental en la comprensión del comportamiento de las mezclas de gases, ya que nos permite calcular la presión total a partir de las presiones parciales de los componentes individuales.
ID:(9533, 0)
Número de moles con masa molar
Ecuación
El número de moles ($n$) se determina dividiendo la masa ($M$) de una sustancia por su la masa molar ($M_m$), que corresponde al peso de un mol de la sustancia.
Por lo tanto, se puede establecer la siguiente relación:
 $ n =\displaystyle\frac{ M }{ M_m }$ |
La masa molar se expresa en gramos por mol (g/mol).
ID:(4854, 0)
Suma de presiones parciales
Ecuación
According to Dalton's Law [1], the total pressure of a gas mixture is equal to the sum of the individual pressures of the gases, where ($$) is equal to the sum of la presión parcial de la componente $i$ ($p_i$). This leads us to conclude that the gas behaves as if the particles of the different gases were identical. In this way, la presión ($p$) is the sum of la presión parcial de la componente $i$ ($p_i$):
| $ p =\displaystyle\sum_i p_i $ |
[1] "Experimental Essays on the Constitution of Mixed Gases; on the Force of Steam or Vapour from Water and Other Liquids in Different Temperatures, Both in a Torricellian Vacuum and in Air; on Evaporation; and on the Expansion of Gases by Heat" (Ensayos experimentales sobre la constitución de gases mixtos; sobre la fuerza del vapor o vapor del agua y otros líquidos a diferentes temperaturas, tanto en el vacío torricelliano como en el aire; sobre evaporación; y sobre la expansión de los gases por el calor), John Dalton, Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester, Volume 5, Issue 2, Pages 535-602 (1802).
ID:(15361, 0)
Suma de moles
Ecuación
De acuerdo con la ley de Dalton, una mezcla de gases tiene la presión ($p$) igual a la suma de presión parcial de la componente $i$ ($p_i$) que la componen. Por lo tanto, se concluye que el gas se comporta como si los diferentes gases fueran idénticos y el número de moles ($n$) corresponde a la suma de número de moles de la componente tipo i ($n_i$):
| $ n =\displaystyle\sum_i n_i $ |
En el caso de la Ley de Dalton, tenemos que la presión ($p$) es la suma de la presión parcial de la componente $i$ ($p_i$):
| $ p =\displaystyle\sum_i p_i $ |
Cada componente de la mezcla satisface la ecuación de los gases ideales con la presión ($p$), el volumen ($V$), el número de moles ($n$), la temperatura absoluta ($T$) y la constante universal de los gases ($R$):
| $ p V = n R T $ |
Por lo tanto, la mezcla también cumple la misma ley, donde el número de moles ($n$) es igual a la suma de el número de moles de la componente tipo i ($n_i$):
| $ n =\displaystyle\sum_i n_i $ |
ID:(9534, 0)
Video: Numero de Moles
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Mini clase que explica los conceptos y el desarrollo de las ecuaciones claves del tema.
ID:(11211, 0)