1. Usando la ley de gas ideal:
* La ley de gas ideal: Este es el método más común y versátil. Afirma:PV =NRT
* P: Presión del gas (en Pascals, PA)
* V: Volumen del gas (en metros cúbicos, m³)
* n: Número de moles de gas (en moles, mol)
* r: Gas constante ideal (8.314 j/mol · k)
* t: Temperatura del gas (en Kelvin, K)
* Para encontrar el volumen, reorganice la ecuación: V =(NRT) / P
Ejemplo:
* Tiene 2 moles de un gas ideal a una presión de 1 atm (101,325 Pa) y una temperatura de 25 ° C (298 K).
* Convierta la temperatura a Kelvin:25 ° C + 273.15 =298.15 K
* Conecte los valores a la ecuación:V =(2 mol * 8.314 j / mol · k * 298.15 k) / 101,325 PA
* Calcule el volumen:V ≈ 0.049 m³ o 49 litros
2. Usando la ley de gas combinada:
* La ley de gas combinada: Esta ley combina la ley de Boyle, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac, y es útil para comparar los estados iniciales y finales de un gas. Afirma:(P₁V₁) / T₁ =(P₂V₂) / T₂
* P₁: Presión inicial
* V₁: Volumen inicial
* T₁: Temperatura inicial
* P₂: Presión final
* V₂: Volumen final
* T₂: Temperatura final
* Para encontrar el volumen final (V₂), reorganice la ecuación: V₂ =(p₁v₁t₂) / (p₂t₁)
Ejemplo:
* Tiene 1 litro de gas a una presión de 1 atm y una temperatura de 20 ° C (293.15 K). La presión se incrementa a 2 atm y la temperatura se incrementa a 30 ° C (303.15 K).
* Conecte los valores a la ecuación:V₂ =(1 atm * 1 l * 303.15 k) / (2 atm * 293.15 k)
* Calcule el volumen final:V₂ ≈ 0.52 L
3. Usando la ley de Avogadro:
* Ley de Avogadro: Esta ley establece que a la misma temperatura y presión, los volúmenes iguales de diferentes gases ideales contienen el mismo número de moléculas.
* Esta ley es útil para comparar los volúmenes de dos gases con el mismo número de lunares.
4. Usando la ley de gas ideal con densidad:
* La ley de gas ideal se puede combinar con la definición de densidad (ρ =m/v) para calcular el volumen de un gas.
* Reorganización de la ley de gas ideal y la densidad de sustitución, obtienes:V =(MRT) / (ρp)
* m: Misa del gas (en kg)
Ejemplo:
* Tiene 1 kg de gas nitrógeno (N₂) a una presión de 1 atm y una temperatura de 25 ° C (298 K). La densidad del gas nitrógeno en estas condiciones es de aproximadamente 1,25 kg/m³.
* Calcule el volumen:V =(1 kg * 8.314 j/mol · k * 298 k)/(1.25 kg/m³ * 101,325 Pa)
* El volumen es aproximadamente:V ≈ 0.196 m³ o 196 litros
Consideraciones importantes:
* Suposiciones ideales de la ley de gas: La ley de gas ideal supone que las moléculas de gas no tienen volumen y no interactúan entre sí. Esta es una buena aproximación para la mayoría de los gases a bajas presiones y altas temperaturas.
* Gases reales: A altas presiones o bajas temperaturas, los gases reales se desvían del comportamiento ideal. Es posible que deba usar ecuaciones más complejas para tener en cuenta las fuerzas intermoleculares y el volumen finito de las moléculas de gas.
Recuerde usar siempre unidades consistentes en sus cálculos y estar al tanto de las limitaciones de los métodos que está utilizando.
