TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES Y LEY DE BOYLE (química 9º)
Summary
TLDREl guion del video ofrece una introducción a la teoría cinética de los gases, explicando cómo el comportamiento de los gases está relacionado con la estructura y disposición de sus partículas. Se discuten los cinco postulados fundamentales, incluyendo la constante movilidad de las partículas, la gran distancia entre moléculas, la relación entre volumen y temperatura, la relación inversa entre volumen y presión, y la energía cinética proporcional a la temperatura absoluta. Además, se exploran los conceptos de gases ideales y reales, la cohesión molecular y las leyes de los gases, destacando la Ley de Boyle y cómo se aplica para resolver problemas relacionados con la presión y volumen.
Takeaways
- 🔬 La teoría cinética de los gases explica el comportamiento de los gases y está relacionada con la estructura de la materia.
- 👨🔬 Daniel Bernoulli y otros científicos establecieron los fundamentos del modelo que explica las propiedades de los gases.
- 🔵 Los gases están compuestos de pequeñas partículas como átomos y moléculas que se mueven continuamente y chocan entre sí y con las paredes del recipiente.
- ♨️ El movimiento de las partículas de gas se conoce como agitación térmica y está directamente proporcional a la energía cinética de las partículas.
- 🔲 Según el segundo postulado, la distancia entre las moléculas de gas es muy grande en comparación con su tamaño, lo que permite que los gases ocupen mucho espacio.
- 📈 El volumen de un gas aumenta con la temperatura, según el tercer postulado de la teoría cinética de los gases.
- 🔽 Al aumentar la presión en un gas, su volumen disminuye, lo que indica una relación inversamente proporcional entre presión y volumen.
- 🌡️ La energía cinética de las partículas de gas es proporcional a la temperatura absoluta, y a cero kelvin, en teoría, no hay movimiento molecular.
- 🌀 Los gases ideales cumplen con todos los postulados de la teoría cinética de los gases, mientras que los gases reales no cumplen con algunos de estos postulados.
- 💧 La fuerza de cohesión entre las partículas de un gas disminuye con la temperatura y aumenta con la presión, lo que puede llevar a cambios de estado del gas.
Q & A
¿Qué es la teoría cinética de los gases?
-La teoría cinética de los gases es una teoría que explica el comportamiento de los gases basándose en la idea de que los gases están compuestos por partículas muy pequeñas como átomos y moléculas que se mueven constantemente y chocan entre sí y con las paredes de su recipiente.
¿Cuáles son los cinco postulados de la teoría cinética de los gases?
-Los cinco postulados son: 1) Los gases están compuestos por partículas pequeñas como átomos y moléculas. 2) Estas partículas se mueven continuamente y su movimiento es conocido como agitación térmica. 3) La distancia entre las moléculas es muy grande en comparación con su tamaño. 4) El volumen de un gas es directamente proporcional al aumento de temperatura. 5) La energía cinética de las partículas es proporcional a la temperatura absoluta.
¿Qué significa que la distancia entre las moléculas de gas es grande en comparación con su tamaño?
-Esto significa que el volumen que ocupa una molécula individual es muy pequeño en comparación con el volumen total que ocupa el gas, lo que permite que los gases puedan expandirse y ocupar mucho espacio.
¿Cómo se relaciona el volumen de un gas con la temperatura según la teoría cinética de los gases?
-Según la teoría cinética de los gases, el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura, lo que significa que si la temperatura aumenta, las partículas del gas ganan energía cinética y se mueven más rápido, lo que lleva al gas a expandirse y ocupar más volumen.
¿Qué es la ley de Boyle y cómo se relaciona con la presión y el volumen de un gas?
-La ley de Boyle establece que, a temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión ejercida sobre él. Esto significa que si la presión aumenta, el volumen disminuye, y si la presión disminuye, el volumen aumenta.
¿Cómo se calcula el volumen final de un gas según la ley de Boyle?
-Para calcular el volumen final de un gas según la ley de Boyle, se utiliza la fórmula: Volumen final = (Presión inicial × Volumen inicial) / Presión final.
¿Qué es la fuerza de cohesión y cómo afecta la temperatura y la presión?
-La fuerza de cohesión es la fuerza intermolecular que mantiene unidas las partículas de la materia. Disminuir la temperatura y aumentar la presión pueden aumentar la fuerza de cohesión, lo que puede llevar a un cambio de estado de gas a líquido o de líquido a sólido.
¿Cuáles son las variables clave en el estudio de los gases?
-Las variables clave en el estudio de los gases son la temperatura (T), la presión (P), el volumen (V) y la cantidad de gas (n).
¿Qué son los gases ideales y cómo se diferencian de los gases reales?
-Los gases ideales son aquellos que cumplen perfectamente con todos los postulados de la teoría cinética de los gases, mientras que los gases reales son aquellos que no cumplen con algunos de estos postulados, generalmente debido a que las interacciones entre las partículas y el volumen ocupado por las moléculas son significativos.
¿Cómo se calcula la presión final de un gas si se conocen la presión inicial, el volumen inicial y el volumen final?
-Para calcular la presión final de un gas, se utiliza la fórmula: Presión final = (Presión inicial × Volumen inicial) / Volumen final.
Outlines
🔬 Introducción a la Teoría Cinética de los Gases
Este párrafo inicia con una presentación sobre la teoría cinética de los gases, destacando su relación con la estructura de la materia y cómo se pueden inferir las características de los gases a partir de esta teoría. Se menciona el trabajo del físico Daniel Bernoulli en 1738, que proporcionó los fundamentos para explicar las propiedades de los gases. Se introducen los cinco postulados de la teoría cinética de los gases, que incluyen la composición de los gases por partículas pequeñas como átomos y moléculas, el movimiento continuo de estas partículas, la gran distancia entre moléculas en comparación con su tamaño, la relación directa entre volumen y temperatura, y la relación entre la energía cinética de las partículas y la temperatura absoluta. Cada punto se ilustra con ejemplos y se explica cómo estos postulados afectan el comportamiento de los gases.
🌡 Distinción entre Gases Ideales y Gases Reales
El segundo párrafo explora la diferencia entre gases ideales y gases reales. Los gases ideales son aquellos que cumplen con todos los postulados de la teoría cinética de los gases, mientras que los gases reales no cumplen con algunos de estos postulados. Se discute la fuerza de cohesión, también conocida como fuerza intermolecular, que es la responsable de mantener unidas las partículas entre sí y de las propiedades de la materia. Se explica cómo la disminución de la temperatura y el aumento de la presión pueden aumentar la fuerza de cohesión entre las partículas, lo que puede llevar a cambios de estado del gas a líquido y de líquido a sólido. Además, se introducen las leyes de los gases y se mencionan variables clave como temperatura, presión, volumen y cantidad de gas, que son fundamentales para estudiar el comportamiento de los gases.
📚 Ley de Boyle: Ejercicios y Aplicaciones
Este párrafo se centra en la Ley de Boyle, que establece que el volumen de un gas a temperatura constante es inversamente proporcional a su presión. Se describen los símbolos utilizados para representar temperatura (T), presión (P), volumen (V) y cantidad de gas (n). Se detallan los pasos para resolver ejercicios que involucran la Ley de Boyle, incluyendo la fórmula P1 * V1 = P2 * V2, y cómo se aplican para encontrar el volumen final o la presión final en situaciones específicas. Se presentan dos ejercicios prácticos que muestran cómo calcular el volumen final de un gas comprimido y la presión necesaria para reducir el volumen de un gas a un valor específico. Cada ejercicio se explica paso a paso, incluyendo la sustitución de valores y el proceso de resolución matemática.
🔍 Explicación de Ejercicios de la Ley de Boyle
El cuarto párrafo continúa con la explicación de ejercicios relacionados con la Ley de Boyle, enfocándose en cómo hallar la presión final (P2) cuando se conocen la presión inicial (P1) y los volúmenes inicial y final (V1 y V2). Se presentan los pasos para despejar P2 utilizando la fórmula P1 * V1 = P2 * V2, y se resuelve un ejercicio que requiere aplicar una presión específica para que un gas ocupe un volumen determinado. Se subraya la importancia de recordar y aplicar correctamente las fórmulas para resolver diferentes tipos de ejercicios relacionados con la Ley de Boyle, y se motiva a los estudiantes a comprender profundamente estos conceptos para poder aplicarlos en diversas situaciones.
Mindmap
Keywords
💡Teoría cinética de los gases
💡Agitación térmica
💡Postulados de la teoría cinética de los gases
💡Presión
💡Volumen
💡Energía cinética
💡Fuerza de cohesión
💡Gases ideales
💡Leyes de los gases
💡Ley de Boyle
Highlights
La teoría cinética de los gases explica el comportamiento de la materia y cómo se relaciona con su estructura.
Daniel Bernoulli y otros científicos establecieron los fundamentos del modelo que explica las propiedades de los gases.
Los postulados de la teoría cinética de los gases son cinco y son fundamentales para entender su comportamiento.
Los gases están compuestos de partículas pequeñas como átomos y moléculas que se mueven continuamente.
El movimiento de las partículas en un gas se conoce como agitación térmica y está relacionado con su energía cinética.
La distancia entre las moléculas de gas es muy grande en comparación con su tamaño, lo que les permite ocupar mucho espacio.
El volumen de un gas aumenta con la temperatura, según el tercer postulado de la teoría cinética de los gases.
La presión y el volumen de un gas están inversamente proporcionales, según la relación de Boyle-Mariotte.
La energía cinética de las partículas de un gas es proporcional a la temperatura absoluta.
Los gases ideales cumplen con todos los postulados de la teoría cinética de los gases y son comunes en laboratorios.
Los gases reales no cumplen con todos los postulados y pueden mostrar un comportamiento diferente en condiciones no ideales.
La fuerza de cohesión es la fuerza intermolecular que mantiene unidas las partículas entre sí.
La disminución de la temperatura y la aumento de la presión pueden aumentar la fuerza de cohesión entre partículas de gas.
La teoría cinética de los gases y la fuerza de cohesión son claves para entender los cambios de estado de la materia.
Las leyes de los gases, como la ley de Boyle, describen las relaciones entre variables como temperatura, presión, volumen y cantidad de gas.
La ley de Boyle establece que, a temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión.
Se pueden resolver ejercicios utilizando la fórmula de la ley de Boyle para encontrar volumen o presión finales.
Los ejercicios prácticos muestran cómo aplicar la ley de Boyle para calcular cambios en volumen y presión de gases.
Transcripts
muy buenos días muchachos espero que
estén pasando muy bien allí en sus
hogares con sus padres compartiendo bien
entre familia y no siendo más comencemos
con este nuevo tema en química listo
vamos a ver lo que esta teoría cinética
de los gases comportamiento que es tiene
en los gases o la materia está
estrechamente relacionada con su
estructura o sea que sí cómo podemos
comprender el comportamiento que tiene
la materia como tal podemos inferir
acerca de cuáles son y cómo se disponen
las partículas que la forma en 1738
muchachos el físico daniel bernal y
otros fundamentos del modelo significó
para explicar las propiedades de los
gases a partir de este estudio que
realizó verdún y muchos científicos lo
tomaron para poder plantear lo que se
conoce ahora los postulados de la teoría
sintética de los gases lo cual es el
resumen en estos cinco que vamos a ver a
continuación su postulado
nos habla que los gases están compuestos
por pequeñas partículas de cementos
átomos y moléculas y éstos se mueven
continuamente entonces están dichas
moléculas chocan entre sí ya sea entre
ellas son las paredes del recipiente que
lo poseen y este movimiento se le conoce
como agitación térmica y el cual es
directamente proporcional a la energía
cinética que posean las partículas como
podemos observar aquí pueden ver cómo
las partículas van rebotando entre ellas
y entre el recipiente en las paredes
esto es lo que se conoce como agitación
térmica en el segundo postulado
encontramos que la distancia que hay
entre las moléculas es muy grande
si se compara con el tamaño de las
mismas esto pues hace que el volumen
total que ocupa una molécula solo sea
una fracción solo sea algo ínfimo con
relación al volumen total que ocupa el
gas entonces aquí podemos observar como
ellas están bastante separadas entre sí
y esa distancia pues es mucho mayor que
el volumen propio de la partícula esto
pueden permite que los gases ocupen
bastante espacio y su volumen sea pues
bastante considerable el tercer
postulado de la teoría cinética de los
gases pues habla que el volumen es
directamente proporcional al aumento de
temperatura esto quiere decir que se lo
aumentamos la temperatura a un lugar
entonces sus partículas van a empezar a
moverse mucho más rápido lo que aumenta
lo que se conoce como la agitación
térmica entonces las partículas van a
moverse mucho más veloz lo que le
permite el gas expandirse mucho más
rápido por ende se va a aumentar
entonces
el gas va a poseer un mayor monumento y
cuando su parte
estaban más frías tomadas dietas así
podemos observarlo aquí en la imagen
aquí tenemos que un ambiente frío pues
las partículas no tienen tanta velocidad
no se mueven tanto pero al aumentar la
temperatura entonces éstas adquieren
mucho más energía cinética y empiezan a
moverse mucho más rápido lo que le
pregunta el caso por un nuevo movimiento
eran se 14 podemos observar que al
aumentar la presión
el volumen disminuye en este caso el
volumen es inversamente proporcional a
la presión lo podemos observar acá en
los ejemplos podemos observar aquí en
este recipiente que le aplicamos una
presión al gas entonces al aumentar la
presión el espacio que ella se está
ocupando en el siguiente se disminuye o
sea se reduce mientras que cuando se
deja de ejercer la presión observamos
que el gas ocupa un espacio mucho mayor
en el recipiente por lo que se puede ver
el volumen aumenta y para finalizar con
los postulados de la teoría
tenemos que la energía cinética de las
partículas tumbas es proporcional a la
temperatura absoluta esto quiere decir
que a cero kelvin que es el cero
absoluto en teoría no hay movimiento
molecular o sea no va a haber energía
cinética al haber 17 que es igual a cero
observemos este ejemplo aquí tenemos
unas partículas de gas que están
moviendo a gran velocidad y eso quiere
decir o se entiende porque tiene una
temperatura bastante alta al momento de
tener la temperatura pues a media oa
mitad las partículas empiezan a
desacelerarse y empiezan a tornarse un
poco más lentas no se mueven tanto pero
cuando ya la temperatura alcanza lo que
es los cero grados o el cero absoluto
por ahí cerca podemos observar que no
hay movimiento de las partículas no hay
movimiento molecular entonces para que
pueda haber movimiento estas partículas
deben tener energía cinética en cambio
en ausencia de ella su energía cinética
va a hacer
pero terminando con estos postulados de
la teoría cinética de los gases vamos a
ver lo que son clases ideales y gases
reales entonces los gases ideales chicos
son aquellos que cumplen a cabalidad con
todos los cinco postulados de la teoría
significa de los gases esos son los que
se comportan de forma ideal nos hacen
aquellos que lo que se utilizan y que se
trabajan en un laboratorio
ahora los gases reales son aquellos que
no cumplen ciertos postulados de la
teoría cinética molecular
estos son aquellos gases que no se
encuentran en un recipiente no se
encuentran realizando experimentos ahora
de aquí pasamos a lo que es la fuerza de
cohesión que es aquella fuerza que
permite que las partículas se mantengan
unidas entre sí esta fuerza llamada
también inter molecular cim que es la
que es la responsable de la mayoría de
las propiedades de la materia
ahora segundo molecular
le disminuimos la temperatura a un gas
se puede evidenciar la disminución en la
velocidad de dichas partículas y sumado
a esto se le aumenta la presión entonces
va a haber mucha más cercanía ante estas
partículas lo que se traduce en que la
fuerza de cohesión va a ser mayor
les aclaro algo que la fuerza de
cuestión en los gases es mínima ya que
tienen una alta energía cinética por lo
tanto ellos están moviendo bastante pero
o lo que hablamos ahorita si lo
disminuimos la temperatura y la
aumentamos la presión entonces estas
partículas para estar mucho más unida y
van a tener mucha más fuerza cohesiva
esto quiere decir que el gas a tener
mucha más cercanía en él pues puede no
se puede presenciar un cambio de estado
de gas a líquido
y si esto continúa pasando si se les
seguimos aumentando la presión y bajando
la temperatura podemos experimentar otro
cambio de estado que sería de líquido a
sólido y así funciona lo que es la
fuerza de cuestión como casas teniendo
como base lo anterior todo el
conocimiento de la teoría cinético
molecular de lo que son gases ideales
que se regalen fuese de cuestión podemos
entrar a un nuevo terreno que es el que
se conoce como las leyes de los gases a
mediados del siglo 18 se realizaron una
serie de experimentos con el filtro sepa
tendencias en el comportamiento de los
casos y entonces se descubrieron ciertas
variables que son importantes al momento
de estudiarlos entre estás tenemos lo
que es la temperatura que se simboliza
con la letra tape la presión con la
letra p el volumen con letra v y la
cantidad de gas con la letra n minúscula
a partir de estos experimentos los
científicos lograron identificar ciertos
patrones que comenzaron a desarrollar
muchas hipótesis las cuales se
invirtieron posteriormente
teorías que expresaba el matemáticamente
comporta conductos gases y nuevos
teorías fueron conocidas como leyes de
los gases que es solamente lo que
hacemos expresar la relación ante las
variables aproximadas de los casos ya
conociendo lo que son las leyes de los
gases podemos iniciar con la primera ley
de lo que hace es que se conoce como la
ley de boyle esta ley está basada en un
sistema de temperatura constante o un
sistema iso térmico esto quiere decir
que a temperatura constante en volumen
de un gas va a ser inversamente
proporcional a la presión si la presión
aumenta el volumen va a disminuir y si
la presión disminuye el volumen va a
aumentar esta ley pues se expresa
matemáticamente de la siguiente manera
presión por volumen es igual a una
constante de proporcionalidad de acá
podemos obtener la siguiente fórmula
precio 1 por volumen 1 es igual a
presión 2 fútbol um en 2 y esta última
va a ser la fórmula para resolver
ejercicios matemáticos de la ley de
boyle sobre casas listos chicos vamos a
dar inicio a la explicación del
ejercicio de ley de los gases de boyle
ok empecemos con el primer ejercicio
cuál sería el volumen final ocupado por
50 litros de oxígeno cuya presión
inicial es de 560 milímetros de mercurio
y es comprimido hasta una presión de
1520 milímetros de mercurio inicialmente
vamos a sacar los valores que nos están
dando entonces empezar vamos a tener
entonces que el volumen inicial que nos
dan es de 50 litros entonces colocamos
volumen 1 es igual
cuesta litros nos encontramos que la
presión 1 entre 560 nos colocamos
presión 1 es igual a 560 milímetros de
mercurio por tienen invitados de
mercurio porque hg es el símbolo de
mercurio en la cala periódica si es una
medida de presión y vamos entonces con
la presión 2
[Música]
qué es
520
y metros de altura
víctor entonces para poder hallar este
ejercicio de bolt después entonces
tomamos la fórmula que ya conocemos
vamos a tomar la que ese 1 por volumen 1
es igual a presión 2 por volumen 2 como
aquí lo que me están pidiendo es volumen
2 porque me preguntan por el volumen
final es el que no conozco entonces acá
lo que hay que hacer es despejar volumen
2 ok
hay que dejarlo solito de este lado
entonces como para despejar ya sabemos
que lo que está multiplicando tiene que
pasar de este lado a dividir entonces
nuestra fórmula para hallar el volumen 2
queda de la siguiente manera tengo que
volumen 2 es igual
a esto completito así como esta de 1 x
v 1 sobre
2
y listo lo que nos queda entonces es
reemplazar estos valores por estos
quienes tengan caja volumen 2 es igual
precio 1 560
metros de mercurio por
volumen 1 que es 50 litros
50 minutos y esto sobre
presión 2 que es 1520
milímetros
es todo lo que tengo que hacer primero
es la operación que tengo arriba que es
560 x 50 eso nos da un resultado de 28
mil
2 milímetros
de mercurio por litros todo esto sobre
1520
milímetros de mercurio listo entonces lo
que nos queda ahora es una simple
división vamos a hacerlo
aquí al ladito
entonces volumen 2 es igual 28.000 entre
1520 es los dos resultados de 18,42
litros
porque 18,42 litros porque tenemos
milímetros de mercurio arriba a
milímetros de mercurio abajo ellos se
cancelan el resultado lógico de litros
además por lo que nos están pidiendo el
volumen pues litro es una medida de
volumen y aquí tenemos el resultado de
nuestro primer ejercicio ya tenemos el
resultado tenemos el procedimiento para
realizar este primer ejercicio ahora
vamos a ver el segundo ejercicio en este
segundo ejercicio vamos a ver qué es lo
que nos encantaría un gas experimenta
una presión de 76 atmósferas en un
recipiente de 970 mililitros de presión
se debe aplicar para que ocupe un
volumen de 250 mililitros
ok vamos a sacar nuevamente los valores
que nos están dando tenemos que nos
están dando presión 13
de 76 atmósferas
luego nos dan el volumen 1
que es de 970 mililitros
luego nos dan el volumen 2
es de 250 mililitros para entonces
hallar lo que es la presión los que no
la conocemos ahora vamos a partir
nuevamente de nuestra fórmula principal
que ya la conocemos ya debemos ir
memorizando la que es p uno por uno es
igual que dos por de los listos en este
caso como lo que nos están pidiendo
es
la presión 2 entonces debemos dejarla
solista así que es la que no conocemos
entonces este que está multiplicando acá
lo pasamos a dividir y queda de la
siguiente manera
presión 2 es igual a esto que está así
completico acá quesería
precio nulo por volumen sobre volumen 2
listo entonces lo que nos queda ahora es
simplemente reemplazar valores entonces
colocamos presión 2 es igual precio 176
atmósferas
por volumen unos novecientos setenta
mililitros
todo esto sobre
250 mililitros
y entonces realizamos la operación que
tenemos arriba está nuestra presión 2
eso nos daría un resultado de 33 mil 720
atmósferas por mililitros
todo esto queda sobre 250 mililitros
listo ahora nos queda la división
tenemos que pedrosa es igual
73 mil 720 entre 250 eso nos da un total
de 294
88 atmósferas recordemos qué
lo que utilizo se cancelan los que dan
en atmósferas y este es el resultado
[Música]
de la presión 2 visto cómo se pueden dar
cuenta en el primer ejercicio hallamos
volumen 2 pero en este nuestro cuéllar
fue presión 2 listo profe y como hacemos
si nos piden hallar presión 1 o volumen
1 chicos simplemente utilizamos el mismo
principio de despeje se lo voy a
explicar tomamos nuestra fórmula inicial
listo entonces ya tenemos la fórmula
para hallar volumen 2 es ésta siempre va
a ser ésta cuando los pidan volumen 2
cuando vayamos a hallar presión 2 es
ésta siempre va a ser ésta
ok pero para hallar precio 1 entonces
despejamos de la misma forma como vamos
a hallar presión 1 entonces este que
está multiplicando lo pasó acá dividir
entonces queda de la siguiente manera
presión 1 es igual a presionando por
volumen 2 sobre volumen 1 y esta es la
fórmula para hallar presión 1 ahora si
voy allá volumen 1 entonces hago lo
mismo presión 1 para dividir
introduciría volumen 1 es igual a
presión 2 por volumen 2 sobre precio
puro y así tendremos las 4
fórmulas para poder hallar los cuatro
diferentes formas de ejercicio que nos
pueden pedir en la ley de bolívar
estos chicos espero que todo haya
quedado muy clarito que hayan entendido
muy bien
y no siendo más nos encontramos en otra
oportunidad en otro vídeo de clases
aunque pasen bien y estén muy juiciosos
[Música]
Voir Plus de Vidéos Connexes
TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR
Comportamiento ideal de los gases
[Química] 🚀Leyes de los gases ⚡GENERALIDADES 🌡 🧳 🎈
Química: Ley de Charles (relación entre la temperatura y el volumen )
Química: Ley de Boyle (relación entre presión y volumen)
ESTADO GASEOSO - VOLUMEN, PRESION Y TEMPERATURA - Prof. Alejandro Gorla
5.0 / 5 (0 votes)