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Ley de los Gases Reales
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En el caso de un gas ideal se asume que las moléculas no interactuan. Si se desea modelar el comportamiento de un gas real en que existe interacción se debe considerar por un lado la atracción entre las moléculas y la repulsión que evitan que se superponga. La primera tiene un efecto ante todo en los bordes del sistema ya que frena partículas que se mueven hacia el borde. Efectivamente la atracción reduce la presión que el gas efectúa sobre las paredes. Por otro lado la repulsión hace las veces de reducir el volumen del que disponen las partículas creando una rigidez para comprimir lo.
ID:(1216, 0)
Ley de Avogadro
Ecuación
La Ley de Avogadro establece que el volumen ($V$) y el número de moles ($n$) son directamente proporcionales cuando se mantienen constantes la presión ($p$) y la temperatura absoluta ($T$).
Esta relación se puede expresar de la siguiente manera, utilizando la constante del principio de Avogadro ($C_{nV}$):
 $\displaystyle\frac{ n }{ V } = C_{nV} $ |
[1] "Essai d'une manière de déterminer les masses relatives des molécules élémentaires des corps, et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons" (Ensayo sobre un método para determinar las masas relativas de las moléculas elementales de las sustancias y las proporciones en las que intervienen en sus combinaciones), Amedeo Avogadro, Journal de Physique, 73, 58-76 (1811)
ID:(580, 0)
Concentración molar
Ecuación
La concentración molar ($c_m$) corresponde al número de moles ($n$) por el volumen ($V$) de un gas y se calcula como sigue:
| $ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$ |
ID:(4878, 0)
Concentración molar en función de la densidad
Ecuación
Si se remplaza en la concentración molar
| $ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$ |
el numero de moles con
| $ n =\displaystyle\frac{ M }{ M_m }$ |
y se emplea la definición de la densidad
| $ \rho = \displaystyle\frac{ M }{ V }$ |
se obtiene la relación
| $ c_m =\displaystyle\frac{ \rho }{ M_m }$ |
ID:(9527, 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)
Ley General de los Gases
Ecuación
En 1834, Émile Clapeyron reconoció que la presión ($p$), el volumen ($V$), la temperatura absoluta ($T$) y el número de moles ($n$) se relacionan mediante la ley de Boyle, la ley de Charles, la ley de Gay-Lussac y la ley de Avogadro. Estas leyes se pueden reescribir en la forma:
| $ p V = n R T $ |
La presión ($p$), el volumen ($V$), la temperatura absoluta ($T$) y el número de moles ($n$) están vinculados a través de las siguientes leyes físicas:
• La ley de Boyle
| $ p V = C_{pV} $ |
• La ley de Charles
| $\displaystyle\frac{ V }{ T } = C_{VT}$ |
• La ley de Gay-Lussac
| $\displaystyle\frac{ p }{ T } = C_{pT}$ |
• La ley de Avogadro
| $\displaystyle\frac{ n }{ V } = C_{nV} $ |
Estas leyes pueden ser expresadas de manera más general como:
$\displaystyle\frac{pV}{nT}=cte$
Esta relación general establece que el producto de la presión y el volumen dividido por el número de moles y la temperatura se mantiene constante:
| $ p V = n R T $ |
En esta ecuación, la constante universal de los gases ($R$) asume el valor 8.314 J/K·mol.
ID:(3183, 0)
Presión en función de la concentración molar
Ecuación
Cuando la presión ($p$) se comporta como un gas ideal y cumple con el volumen ($V$), el número de moles ($n$), la temperatura absoluta ($T$), y la constante universal de los gases ($R$), la ecuación de los gases:
| $ p V = n R T $ |
puede ser reformulada en términos de la concentración molar ($c_m$) como:
| $ p = c_m R T $ |
Cuando la presión ($p$) se comporta como un gas ideal, cumpliendo con el volumen ($V$), el número de moles ($n$), la temperatura absoluta ($T$) y la constante universal de los gases ($R$), la ecuación de los gases:
| $ p V = n R T $ |
y la definición de la concentración molar ($c_m$):
| $ c_m \equiv\displaystyle\frac{ n }{ V }$ |
llevan a la siguiente relación:
| $ p = c_m R T $ |
ID:(4479, 0)
Presión en función de la densidad
Ecuación
La ecuación de los gases se puede reformular sustituyendo el número de moles ($n$) por su relación con la densidad ($\rho$). De esta manera, obtenemos la siguiente expresión en la que la presión ($p$) se relaciona con la temperatura absoluta ($T$), la masa molar ($M_m$) y la constante universal de los gases ($R$):
| $ p = \displaystyle\frac{ \rho }{ M_m } R T $ |
La presión ($p$) se puede expresar en términos de la concentración molar ($c_m$), la temperatura absoluta ($T$) y la constante universal de los gases ($R$) mediante la ecuación:
| $ p = c_m R T $ |
Y ya que la concentración molar ($c_m$) es igual a la densidad ($\rho$) y la masa molar ($M_m$):
| $ c_m =\displaystyle\frac{ \rho }{ M_m }$ |
Obtenemos la siguiente expresión:
| $ p = \displaystyle\frac{ \rho }{ M_m } R T $ |
ID:(8831, 0)