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5.7: Teoría Cinético Molécular y las Leyes de los Gases
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Chemistry

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Kinetic Molecular Theory and the Gas Laws
 
TRANSCRIPCIÓN

5.7: Teoría Cinético Molécular y las Leyes de los Gases

La prueba de la teoría cinético molecular (TCM) y sus postulados es su capacidad para explicar y describir el comportamiento de un gas. Las diversas leyes de los gases (las leyes de Boyle, Charles, Gay-Lussac, Avogadro y Dalton) pueden derivarse de las suposiciones de la TCM, que han llevado a los químicos a creer que las suposiciones de la teoría representan con precisión las propiedades de las moléculas de gas.

La Teoría Cinético Molecular explica el comportamiento de los gases

Recordando que la presión de gas es ejercida por moléculas de gas que se mueven rápidamente y depende directamente del número de moléculas que golpean una unidad de área de la pared por unidad de tiempo, la TCM explica conceptualmente el comportamiento de un gas de la siguiente manera:

  • Ley de Gay-Lussac: Si la temperatura aumenta, la velocidad media y la energía cinética de las moléculas de gas aumentan. Si el volumen se mantiene constante, el aumento de la velocidad de las moléculas de gas provoca colisiones más frecuentes y más fuertes con las paredes del contenedor, lo que aumenta la presión. Esto también se denomina ley de Amontons.
  • Ley de Charles: Si la temperatura de un gas aumenta, la presión constante sólo puede mantenerse si aumenta el volumen ocupado por el gas. Esto dará como resultado mayores distancias medias recorridas por las moléculas para alcanzar las paredes del contenedor, así como un área mayor de la superficie de la pared. Estas condiciones disminuirán tanto la frecuencia de las colisiones molécula-pared como el número de colisiones por unidad de área, cuyos efectos combinados equilibran el efecto del aumento de las fuerzas de colisión debido a la mayor energía cinética a la temperatura más alta.
  • Ley de Boyle: Si el volumen de gas disminuye, el área de la pared del contenedor disminuye y la frecuencia de colisión molécula-pared aumenta, lo que aumenta la presión ejercida por el gas.
  • Ley de Avogadro: A presión y temperatura constantes, la frecuencia y la fuerza de las colisiones molécula-pared son constantes. En tales condiciones, el aumento del número de moléculas gaseosas requerirá un aumento proporcional en el volumen del contenedor para producir una disminución en el número de colisiones por unidad de área y compensar el aumento de la frecuencia de las colisiones.
  • Ley de Dalton: Debido a las grandes distancias entre ellas, las moléculas de un gas en una mezcla bombardean las paredes del contenedor con la misma frecuencia, independientemente de si otros gases están presentes o no, y la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones (parciales) de los gases individuales.

Este texto ha sido adaptado de Openstax, Química 2e, Sección 9.5: La Teoría Cinético-Molecular.

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