Ley Combinada de los gases

 

Con respecto a cada ley de los gases que se ha abordado en este bloque, se puede observar que se mantuvo constante la presión, el volumen o la temperatura, junto con la cantidad de gas; sin embargo en muchas situaciones reales esto no resulta práctico. En el caso de una muestra específica de gas, es posible relacionar las variaciones de los valores iniciales y finales de presión, volumen y temperatura mediante una sola ecuación, ecuación que combina todas las variables representadas en la ley de Boyle, ley de Charles y la ley de Gay Lussac; a esta se le conoce como ley combinada de los gases.

En esta ecuación se representan seis variables diferentes. En tanto se conozcan cinco de las seis variables, se podrá determinar la cantidad faltante despejándola de la ecuación. Cabe aclarar que cuando las temperaturas T1 y T2 son iguales (constantes), se eliminan de la ecuación con lo cual esta se reduce a la ley de Boyle. Puando las presiones P1 y P2 son iguales (constantes), se eliminan de la ecuación con lo cual esta se reduce a la ley de Charles. Finalmente cuando los volúmenes V1 y V2 son iguales (constantes), se eliminan de la ecuación con lo queda es la ley de Gay Lussac. De modo que, cuando se trata de una cantidad específica de un gas, cuya masa y número de moles no cambia, la ecuación de la ley combinada de los gases permite calcular cualquiera de las seis variables si los otros 5 valores se conocen o se mantiene constante. 

Así por ejemplo si el volumen final, V2, lo que es preciso establecer, se puede despejar V2 de la ecuación y sustituir los valores conocidos de la ecuación; el despeje de esta variable sería: 

A continuación se incluyen el despeje de las demás variable de la ecuación de la ley combinada de los gases. 

Aspectos a tomar en cuenta en la solución de ejercicios de la ley combinada de los gases.

Temperatura y presión normales.

Algunos ejercicios describen en sus datos las condiciones de temperatura y presión estándar (TPE) . Para comprender esto es necesario analizar lo siguiente. Debido a que el volumen de un gas depende como de la temperatura, el volumen pequeño de un gas a baja temperatura y alta presión puede tener la misma mas que un volumen grande del mismo gas a una temperatura más alta y una presión más baja. Por consiguiente para comparar los volúmenes es necesario que ambos estén en las mismas condiciones. Las condiciones que se toman como referencia se conoce como condiciones estándar. La temperatura estándar es, por definición 273 K (0 º C) y la presión estándar se define como 1 atm o (760 torr). En conjunto, se hace referencia a estas condiciones como temperatura y presión estándar (TPE).

Bibliografía

Ralph A. Burns. (2011).Fundamentos de Química. 5ta Edición, Edidorial Pearson.