Ley general de los gases

Ley general de los gases

Las tres ecuaciones de los gases expuestas anteriormente se pueden expresar en términos de la proporcionalidad del volumen con otra magnitud:

V---n       (a  p y T constantes)  Ley de Avogadro
V--- l/p    (a Ty n constantes)  Ley de Boyle
V---T      (a p y n constantes)   Ley de Charles y Gay-Lussac
Por consiguiente, el volumen debe ser proporcional al producto de las tres magnitudes, o sea:



donde R es la constante de proporcionalidad. Esta última ecuación se conoce con el nombre de ley de los gases ideales o ley de los gases perfectos. Comprende las tres leyes anteriores como casos particulares y predice otras relaciones, como la comprobada por Gay-Lussac de que, a volumen constante, la presión de una cantidad dada de gas es proporcional a la temperatura absoluta, es decir:



El valor numérico de la constante de los gases, R, depende de las unidades en las que se expresan la presión y el volumen. Si la presión se da en atmósferas y el volumen en litros:



Para una cantidad determinada de gas, la ley de los gases ideales puede expresarse también como:



Condiciones normales

Los científicos han observado que resulta conveniente comparar los volúmenes de los gases que intervienen en los procesos físicos y químicos. Estas comparaciones se interpretan más fácilmente si se hacen a la misma temperatura y presión. Arbitrariamente se ha establecido que las condiciones normales (c.n.) sean 0ºC (273 K) y 1,0 atm (1,013 • 105 Pa). Por tanto, si medimos el volumen de una muestra gaseosa en unas condiciones cualesquiera, por medio de la ley general de los gases podemos calcular el volumen que ocuparía en condiciones normales.



Siempre que una sustancia pueda vaporizarse sin descomposición, la medida de la masa de un volumen conocído en estado gaseoso es el camino más práctico para hallar la masa molar.

Cálculo de la masa molar de un gas mediante la ley general de los gases

De acuerdo con la ley general de los gases:
p . v = n  R • T y como el número de moles, n, es igual a:  

si despejamos la masa molar, M, tenemos:



Cálculo de la densidad de un gas a partir de la ley general de los gases

Si la ecuación general de los gases la ponemos de la siguiente forma:

y tenemos en cuenta que la densidad, p, es:

podremos determinar la densidad de un gas a partir de:



Volumen molar

El volumen molar se define como el volumen ocupado por un mol de gas en condiciones normales. De acuerdo con la ley de Avogadro, un mol de cualquier gas ocupa el mismo volumen que un mol de cualquier otro gas, cuando los volúmenes se miden en las mis¬mas condiciones de temperatura y presión.

Es decir, un mol de cualquier gas, en condiciones normales, ocupa siempre el mismo volumen.
Tras numerosas experiencias se ha encontrado que el volumen molar medio para todos los gases es de 22,4 litros.


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