Diferencio las leyes de los gases, sus variables, campos de aplicación y completo el cuadro (Boyle, Gay-Lussac, Charles, Dalton) con columnas VOLUMEN, PRESIÓN, TEMPERATURA y APLICACIONES.

array|l|l|l|l|l| Ley & Volumen & Presión & Temperatura & Aplicaciones\\ Boyle & V 1/P & P 1/V & constante & jeringas, bombas\\ Gay-Lussac & constante & P T & variable & aerosoles, llantas\\ Charles & V T & constante & variable & globos aerostáticos\\ Dalton & total & P_T= P_i & constante & respiración en altura\\array

Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Diferencio las leyes de los gases, sus variables y campos de aplicación

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

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Respuesta rápida

Boyle: V ∝ 1/P, T constante (jeringas). Gay-Lussac: P ∝ T, V constante (aerosoles). Charles: V ∝ T, P constante (globos). Dalton: $P_T$ = $P_1$ + $P_2$ + …, T constante (respiración en altura).

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Solución — Página 16

Quimica 2° · 2024

Ejercicio 2

Diferencio las leyes de los gases, sus variables, campos de aplicación y completo el siguiente cuadro.

Procedimiento

En toda ley de gases se identifican tres variables: volumen ( $V$ ), presión ( $P$ ) y temperatura ( $T$ ) en kelvin. Siempre se indica qué variable permanece constante.
Ley de Boyle (1662): a temperatura constante, el volumen es inversamente proporcional a la presión: $P_1V_1 = P_2V_2$ , es decir $V \propto \dfrac{1}{P}$ con $T$ constante.
Ley de Gay-Lussac (1802): a volumen constante, la presión es directamente proporcional a la temperatura: $\dfrac{P_1}{T_1} = \dfrac{P_2}{T_2}$ , es decir $P \propto T$ con $V$ constante.
Ley de Charles (1787): a presión constante, el volumen es directamente proporcional a la temperatura: $\dfrac{V_1}{T_1} = \dfrac{V_2}{T_2}$ , es decir $V \propto T$ con $P$ constante.
Ley de Dalton (1801): la presión total de una mezcla de gases no reactivos es la suma de las presiones parciales de cada gas: $P_T = P_1 + P_2 + P_3 + \cdots$ ; aquí la variable relevante es la presión (no hay relación directa $V$ – $T$ para la mezcla).
Escribo cada ley en la fila correspondiente del cuadro, indicando la variable que varía, la que permanece constante y un campo de aplicación real.

Cuadro completado

LEYES DE LOS GASES	VOLUMEN	PRESIÓN	TEMPERATURA	APLICACIONES
LEY DE BOYLE	Aumenta cuando disminuye la presión ( $V \propto 1/P$ )	Aumenta cuando disminuye el volumen ( $P \propto 1/V$ )	Se mantiene constante	Jeringas y jeringuillas, bombas de inflado, succión de líquidos, respiración (diafragma), mangueras de presión
LEY DE GAY-LUSSAC	Se mantiene constante	Aumenta al aumentar la temperatura ( $P \propto T$ )	Aumenta y provoca el aumento de la presión	Aerosoles y botes a presión, llantas de vehículos, extintores, autoclaves, termómetros de gas
LEY DE CHARLES	Aumenta al aumentar la temperatura ( $V \propto T$ )	Se mantiene constante	Aumenta y provoca la dilatación del gas	Globos aerostáticos y de helio, inflado de neumáticos, secadores y hornos, dilatación de burbujas al calentar
LEY DE DALTON	Cada gas ocupa todo el recipiente (volumen total)	$P_T = P_1 + P_2 + \cdots$ (suma de presiones parciales)	Se trabaja a temperatura constante	Respiración a grandes altitudes, gases disueltos en sangre, mezclas gaseosas industriales (aire, gases medicinales), aire comprimido

Respuesta

El cuadro anterior queda completo: Boyle ( $V$ y $P$ variables, $T$ constante), Gay-Lussac ( $P$ y $T$ variables, $V$ constante), Charles ( $V$ y $T$ variables, $P$ constante) y Dalton (suma de presiones parciales).

Contenido de la página

2. Diferencio las leyes de los gases, sus variables, campos de aplicación y completo el siguiente cuadro:

LEYES DE LOS GASES	VOLUMEN	PRESIÓN	TEMPERATURA	APLICACIONES
LEY DE BOYLE
LEY DE GAY-LUSSAC
LEY DE CHARLES
LEY DE DALTON

Ejemplos resueltos

Un gas ocupa 500 mL a 2 atm. ¿Qué volumen ocupará a 4 atm si la temperatura no cambia?

Ley de Boyle: $P_1V_1 = P_2V_2$ .
Sustituyo: $2 \, \text{atm} \times 500 \, \text{mL} = 4 \, \text{atm} \times V_2$ .
Despejo: $V_2 = \dfrac{2 \times 500}{4} = 250 \, \text{mL}$ . Respuesta: $V_2 = 250 \, \text{mL}$ .

El aire de una llanta está a 2,0 atm a 20 °C. ¿A cuántos °C hay que calentarlo para que la presión sea de 2,3 atm (volumen constante)?

Ley de Gay-Lussac: $\dfrac{P_1}{T_1} = \dfrac{P_2}{T_2}$ .
Convierto: $T_1 = 20 + 273 = 293 \, \text{K}$ .
Sustituyo: $\dfrac{2{,}0}{293} = \dfrac{2{,}3}{T_2}$ → $T_2 = \dfrac{2{,}3 \times 293}{2{,}0} = 337 \, \text{K}$ .
$t_2 = 337 - 273 = 64 \, ^\circ\text{C}$ . Respuesta: $64 \, ^\circ\text{C}$ .

Tabla

LEYES DE LOS GASES	VOLUMEN	PRESIÓN	TEMPERATURA	APLICACIONES
LEY DE BOYLE	Aumenta si baja la presión	Aumenta si baja el volumen	Constante	Jeringas, bombas de inflado, respiración
LEY DE GAY-LUSSAC	Constante	Aumenta al subir la T	Aumenta	Aerosoles, llantas, extintores
LEY DE CHARLES	Aumenta al subir la T	Constante	Aumenta	Globos aerostáticos, dilatación térmica
LEY DE DALTON	Cada gas ocupa el volumen total	$P_T$ = P₁ + P₂ + …	Constante	Respiración en altura, mezclas gaseosas

Diagrama

mindmap
  root((Leyes de los gases))
    Boyle
      T constante
      P ∝ 1/V
      Jeringas y bombas
    Gay-Lussac
      V constante
      P ∝ T
      Aerosoles y llantas
    Charles
      P constante
      V ∝ T
      Globos aerostáticos
    Dalton
      Suma de presiones parciales
      P_T = P₁ + P₂
      Respiración en altura

Fórmulas y ecuaciones

$P_1V_1$ = $P_2V_2$ (Boyle, T constante)

$\dfrac{P_1}{T_1}$ = $\dfrac{P_2}{T_2}$ (Gay-Lussac, V constante)

$\dfrac{V_1}{T_1}$ = $\dfrac{V_2}{T_2}$ (Charles, P constante)

$P_T$ = $\sum$ $P_i$ (Dalton)

$P_1V_1$ = $P_2V_2$

V $\propto$ $\dfrac{1}{P}$

$\dfrac{P_1}{T_1}$ = $\dfrac{P_2}{T_2}$

P $\propto$ T

$\dfrac{V_1}{T_1}$ = $\dfrac{V_2}{T_2}$

V $\propto$ T

$P_T$ = $P_1$ + $P_2$ + $P_3$ + $\cdots$

PV = nRT

Glosario (5)

Ley de Boyle: A temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión: P₁V₁ = P₂V₂.
Ley de Gay-Lussac: A volumen constante, la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura en kelvin.
Ley de Charles: A presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura en kelvin.
Ley de Dalton: La presión total de una mezcla de gases no reactivos es igual a la suma de las presiones parciales de cada componente.
Presión parcial: Presión que ejercería un gas de una mezcla si ocupara solo el volumen total del recipiente.

Preguntas para practicar

¿Por qué la temperatura en las leyes de los gases debe expresarse en kelvin y no en grados Celsius?

Porque las leyes de Gay-Lussac y Charles plantean proporcionalidades directas con la temperatura absoluta; en la escala Celsius existen valores negativos y el cero no corresponde a ausencia de energía térmica, lo que daría resultados negativos o imposibles para P o V. Usando kelvin, la proporcionalidad se cumple: al descender a 0 K el gas alcanzaría teóricamente presión o volumen cero.

¿Qué leyes de los gases se usan para explicar que un bote de aerosol no debe quemarse o calentarse en exceso?

Se aplica la ley de Gay-Lussac: el bote tiene volumen constante, de modo que al subir la temperatura aumenta la presión interna; si supera la resistencia del envase, este puede explotar. Por eso se recomienda no exponerlo a fuentes de calor.

Temas y conceptos clave

Leyes de los gasesVariables de los gasesAplicaciones de las leyes gaseosasproporcionalidad inversaproporcionalidad directatemperatura constantepresión parcialpresión total

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