El Aire

Colegio Técnico Industrial Don Bosco

Eduquemos con el corazón de Don Bosco

MOTIVACION Nunca tanto como hoy día, gracias al progreso dela ciencia, el universo manifiesta al hombre la grandeza y hermosura de Dios. Pero al hacerse hombre, el hijo de Dios a colocado al ser humano por encima de toda la creación material y recalcado la igualdad fundamental de todos.(salmo 8)

Atmósfera Funciones – Estructura - Composición

Los Gases

Contaminación

Propiedades Teoría Molecular Comportamiento

Origen ..Contaminantes ..Efectos

Atmósfera Funciones – Estructura - Composición

Los Gases

Contaminación

Propiedades Teoría Molecular Comportamiento

Origen ..Contaminantes ..Efectos

OBJETIVOS 1. 2. 3. 4. 5.

Distinguir propiedades físicas y químicas del aire. Comprender la compresión y expansión de los gases, a partir de la teoría cinética molecular Aplicar el comportamiento de los gases a situaciones sencillas y cotidianas. Opinar con fundamento acerca de los fenómenos qu afectan negativamente la calidad del aire. Conocer y aplicar las leyes fundamentales de los gases. OBJETIVO EVANGELIZADOR Reconocer a Dios creador del universo y sentirse partícipe de ella, tanto en su progreso como en su cuidado.

FUNCIONES 

Permitir el desarrollo de seres vivos



Es una fuente de gases indispensables para seres vivos.



Actúa como filtro de las radiaciones ultravioletas del sol.



Favorece el calentamiento de la superficie terrestre.



Regula la temperatura de la tierra.

ESTRUCTURA 

Es una envoltura gaseosa que rodea la tierra.



Se divide en cinco capas, cada una con sus propias características: exosfera, termosfera, mesosfera, estratosfera y troposfera.



Definiciones y características de las capas

COMPOSICIÓN Es una mezcla de gases: 

Nitrógeno (78%), oxígeno (21%), argón y dióxido de carbono principalmente.



En proporciones más pequeñas contiene Neón, hidrógeno, helio, criptón, xenón, ozono, monóxido de carbono, amoniaco y vapor de agua.

PROPIEADES DE LOS GASES 

Propiedades Físicas



Propiedades Químicas

(reacciones que se experimentan con algunos gases) 







No poseen forma ni volumen propio. Ejercen presión sobre las paredes del recipiente.



Oxigeno



Hidrógeno



Carbono



Ozono



Nitrógeno

Los gases son compresibles. Experiencia práctica:

TEORÍA CINÉTICA MOLECULAR

¡Recuerda!



Los gases están formados por partículas diminutas.



Las partículas de gases se mueven constantemente al azar y están muy alejadas unas de otras.



Entre las partículas de los gases no existen fuerzas atractivas ni repulsivas.

COMPORTAMIENTO DE LOS GASES Una determinada masa de gas se comporta de diferentes maneras según la relación que exista entre: 

PRESIÓN-VOLUMEN (Ley de Boyle)



VOLUMEN-TEMPERATURA (Ley de Charles)



PRESION-TEMPERATURA (Ley de Gay Lussac) LEY UNIVERSAL DE LOS GASES LEY DE ESTADO

Aplicaciones

LEY DE BOYLE Los volúmenes ocupaos por una masa gaseosa a temperatura constante son inversamente promociónales a la presión que soportan. Si se duplica la presión el volumen se reduce a la mitad, a si al comparar las propiedades de una masa dada de gas ideal en dos condiciones diferentes, que pueden llamarse en estado inicial y final, podemos escribir la ecuación siguiente a temperatura constante:

P1V1 =P2V2 Explicación práctica

Ejemplos básicos

EJEMPLOS DE LA LEY DE BOYLE 

4,0 litros de un gas están a 760 mm de Hg de presión. ¿Cuál será su volumen si aumentamos la presión hasta 1140 mm de Hg? Datos:

Desarrollo V1 = 4 lt. P1 = 1 atm. V2 = X P2 = 1,5 atm

P1 * V 1 1 atm * 4 lt 1 atm * 4 lt 1,5 atm 2,66 lt

= P 2 * V2 = 1,5 atm * V2 = V2 = V2

LEY DE CHARLES Los gases también se expanden, todos los gases aumentan de volumen cuando su temperatura se eleva. A presión constante el volumen de una masa dada de gas varía directamente con la temperatura absoluta.

V1 = V2 T1 T2

Explicación práctica:

Ejemplos básicos

EJEMPLOS DE LA LEY DE CHARLES 

Si un gas es calentado desde 45°C hasta alcanzar una temperatura de 78°C a una presión constante, el volumen alcanzado es de 2500 cc. ¿Cuál es el volumen inicial del gas? Fórmula:

Datos:

Traspasos

T1 =45°C = 318,15°K T2 =78°C = 351,15°K V2 =2500cc= 2,5 lt. V1 = X

V1 = V2 T1 T2

Desarrollo: V1 = __2,5 lt__ 318,15°K 351,15°K V1 = 2,5 lt * 318,15°K 351,15°K V1 = 2,266 lt.

LEY DE GAY LUSSAC A volumen constante, la presión de una masa dada de gas varía directamente con la temperatura absoluta:

P1 = P2 V1 V2

Explicación práctica:

Ejemplos básicos

EJEMPLOS DE LA LEY DE GAY LUSSAC 

Un globo que se encuentra a una temperatura de 25°C, tiene una presión de 0,5 atm., si el globo es expuesto a una temperatura de 38°C, ¿qué presión alcanzó, si su volumen no varía? Datos: Traspasos:

Fórmula: P1 T1

=

P1 T2

Desarrollo:

T1 = 24°C= 297,15°K

0,5 atm. = __P2___ 297,15°K 311,15°K

P1 = 0,5 atm.

0,5 atm. * 311,15°K = P2

T2 = 38°C= 311,15°k

297,15°K

P2 = X 0,523 atm. = P2

LEY UNIVERSAL DE LOS GASES 

Establece que para una masa determinada de cualquier gas, se cumple que el producto de la presión por el volumen dividido por el valor de la temperatura.

P1*V1 = P2*V2 T1 T2

Ejemplo

EJEMPLOS DE LA LEY UNIVERSAL 

Si al calentar un gas a 75°C, este alcanza un volumen de 210 ml. y una presión de 1,2 atm. ¿qué presión alcanzó el gas, cuando su temperatura aumenta a 200°C y su volumen a 310 ml. Datos:

Traspasos:

T1 = 55°C = 328,15°K V1 = 210 ml= 0,21 lt. P1 = 1,2 atm. P2 =

X

T2 = 200°C = 473,15°K V2 = 910 ml.= 0,91 lt.

Fórmula: P1*V1 = P2*V2 T1

T2

Desarrollo: 1,2 atm * 0,21 lt = P2 * 0,31 ml. 328,15°K 473,15°K 1,2 atm* 0,21 lt.*473,15°K = P2 * 0,91 ml.*348,15°K 0,376 atm = P2

TRASPASOS DE UNIDADES 

1 lt. = 1000 cc



1 lt = 1000 ml



1 atm = 760 mm de Hg



°K = °C + 273,15

ECUACIÓN DE ESTADO Describe normalmente la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal. P = Presión V = Volumen P*V = nRT n = Moles de gas T = Temperatura K = Constante universal de los gases ideales ejercicios

COLEGIO T. I. DON BOSCO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS SALESIANOS ANTOFAGASTA Y.H.G. GUÍA DE EJERCICIOS N°1

1

4,0 litros de un gas están a 600 mm de Hg de presión. ¿Cuál será su nuevo volumen si aumentamos la presión hasta 800 mm de Hg?

2

¿Qué volumen ocuparan 250 ml. de un gas a 300 mm de Hg de presión si se aumenta la presión hasta 3256 mm de Hg a temperatura constante?

3

Un gas tiene un volumen de 2,5 lt. a 25°C ¿Cuál será su nuevo volumen si bajamos la temperatura a 10°C?

4

Si se calientan 5 litros de un gas a 75°C a presión constante, ¿Cuál es el volumen del gas a 99°C?

5

Cierto volumen de unt gas se encuentra a una presiòn de 970 mm de Hg,cuando su temperatura es de 25ºC. ¿A que temperatura deberá estar para que su presión sea 760 mm de Hg?

6

Una muestra de un gas ocupa 8 litros a temperatura constante y 760 mm de Hg. Calcular el volumen a 1520 mm de Hg

7

Una muestra de un gas tiene un volumen de 250 ml a 50°C, ¿Cuál será el volumen a 0°C, si su presión permanece constante?

8 Un peso dado de cierto gas ocupa un volumen de 25 litros en condiciones normales, ¿A que temperatura hay que calentar el gas para que el volumen de dicho gas, con una presión de 0,6 atm, sea de 75 litros? 9 ¿Qué presión hay que aplicar a 1,5 litros de un gas que se encuentra a una presión de 1 atm. para comprimirlo hasta que ocupe un volumen de 0,3 lts? 10 Un gas ocupa 500 ml a 30°C y 720 mm de Hg, ¿Cuál será su volumen en condiciones normales de presión y temperatura? 11 ¿Hasta que temperatura hay que calentar dos litros de gas que se encuentra a 1°C para que su volumen sea de 1,25 lts. suponiendo que no hay variación de presión? 12 ¿Cuántos moles de un gas ideal hay en 1 litro a 1 atm. de presión y 27°C? 13 ¿Cuál es la presión de 0,2 moles de un gas que ocupa un volumen de 4 litros a 54 °C?

COLEGIO T. I. DON BOSCO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS SALESIANOS ANTOFAGASTA Y.H.G. 

3.

5.

GUÍA DE EJERCICIOS N°2 A un deposito se le hecha Helio hasta alcanzar un volumen de 2600 ml. a una temperatura de 43°C ¿Qué presión alcanzo el gas si cuando s temperatura aumento a 58°C el volumen lo hace a 3400 ml. y su presión es de 1,8 atm? 0,530 moles de un gas son calentados a 28°C hasta alcanzar una presión de 840 mm de Hg. ¿Qué volumen alcanzo el gas?

3

Si al calentar un gas a 75°, este alcanza un volumen de 210 ml. y una presión de 1,2 atm, cuando su temperatura aumenta a 200°C y su volumen a 310 ml. ¿Qué presión alcanza?

4

Al calentar 0,109 moles de un gas alcanzo una presión de 5,08 atm. y un volumen de 6,85 lt. ¿A que temperatura se calentó el gas?

5

¿Cuántos moles de un gas se calentaron a 390,15 K a una presión de 988 mm de Hg y a un volumen de 5,75 lt?

6

¿Qué volumen alcanzan 0,829 moles de un gas a 19,8 K y a una presión de 958 mm de Hg?

7 Si al agregar 10 gr de un gas a una presión de 1,8 atm, este alcazo un volumen de 2,1 lt. a una temperatura de -124 °C ¿Qué peso molecular tiene el gas y cuantos moles se usaron?

8 35 gr de un gas son almacenados en un deposito que puede contener como máximo 1500 cc, si la presión que alcanza el gas es de 1520 mm de Hg y su peso molecular de 60 gr/mol ¿cuál es la temperatura? 9 Si un depósito que tiene un volumen de 14.350 cc es llenado con 38 gr. De SO2 a una temperatura de 300 °C, ¿qué presión alcanzó el gas? 10 Al calentar 2050 ml. de un gas, este alcanza una presión de 1,3 atm. ¡a qué temperatura se calentaron 45 gr. del gas, si el PM de él es 64 gr/mol? 11

a ¿Cuál es la masa de 100lt. de un gas O2 a temperatura y presión normal? b. ¿Qué volumen ocuparán 48 gr. de O2 a temperatura y presión normal?

ORIGEN 

Contaminación natural: vientos, incendios forestales y erupciones volcánicas.



Contaminación artificial: industrias, hogares, y vehículos motorizados. ( Smog urbano y fotoquímico)

SMOG URBANO 

Es una densa nube gris, por la mezcla de gases contaminantes, cenizas y hollín.

SMOG FOTOQUÍMICO Es una niebla amarillenta formada por la acción de la luz solar sobre los NOx

CONTAMINANTES 

 



Sustancias químicas y partículas que contaminan la atmósfera. Son emitidos por fuentes naturales y artificiales. Los contaminantes primarios provienen directamente de las fuentes contaminantes: Cox, Sox, Nox, HC y MP. Los contaminantes secundarios se originan en la atmósfera por reacciones químicas de los contaminantes primarios.

EFECTOS 

Los contaminantes causan efectos negativos en el medio ambiente.



Afectan la salud humana provocando problemas como irritación de las vías respiratorias, crisis asmáticas e intoxicaciones (por gases inhalados). Algunos efectos: Lluvia ácida – Destrucción de la capa de ozono – Efecto invernadero.



EFECTO INVERNADERO 

Es el incremento en la temperatura promedio de la superficie terrestre y de la baja atmósfera por la acumulación principalmente de CO2.



Provoca deshielos y aumento del nivel del agua en rios y océanos.



Causa un aumento de las precipitaciones.



Provoca el aumento de zonas desérticas.

DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO



Causada por sustancias extraña, como los gases de los gases de los propelentes de aerosoles, liberadas a la atmósfera en cualquier lugar del planeta.



Provoca el aumento de la radiación ultravioleta que llega a la superficie terrestre.

LLUVIA ÁCIDA 

Acidifica aguas y suelos.



Destrucción de construcciones.



Afecta cultivos y bosques.