Page 215 - Quimica - Undécima Edición

5.4 Ecuación del gas ideal 185

Figura 5.11 Comparación entre
el volumen molar a TPE (el cual es
aproximadamente de 22.4 L) y una
pelota de baloncesto.

volumen y temperatura se puede describir completamente con la ecuación del gas ideal.
Las moléculas de un gas ideal no se atraen o se repelen entre sí, y su volumen es despre-
ciable en comparación con el volumen del recipiente que lo contiene. Aunque en la natu-
raleza no existe un gas ideal, las discrepancias en el comportamiento de los gases reales
en márgenes razonables de temperatura y presión no alteran sustancialmente los cálculos.
Por lo tanto, podemos usar con seguridad la ecuación del gas ideal para resolver muchos
problemas de gases.
Antes que apliquemos la ecuación del gas ideal a un sistema real, debemos calcular
R, la constante de los gases. A 08C (273.15 K) y 1 atm de presión, muchos gases reales
se comportan como un gas ideal. En los experimentos se demuestra que en esas condicio-
nes, 1 mol de un gas ideal ocupa un volumen de 22.414 L, que es un poco mayor que el
volumen de una pelota de baloncesto, como se ilustra en la fi gura 5.11. Las condiciones
de 08C y 1 atm se denominan temperatura y presión estándar , y a menudo se abrevian
TPE. Con base en la ecuación (5.8), podemos escribir
PV
R 5 nT La constante de un gas se puede ex-
(1 atm)(22.414 L) presar en diferentes unidades (vea el
5 (1 mol)(273.15 K) apéndice 2).
L ? atm
5 0.082057 K ? mol

5 0.082057 L ? atmyK ? mol
Los puntos entre L y atm, y entre K y mol, recuerdan que tanto L como atm están en el
numerador, y que K y mol están en el denominador. Para la mayoría de los cálculos re-
dondearemos el valor de R a tres cifras signifi cativas (0.0821 L ? atm/K ? mol), y utiliza-
remos 22.41 L para el volumen molar de un gas a TPE.
En el ejemplo 5.3 se indica que si conocemos la cantidad, el volumen y la tempera-
tura de un gas podemos calcular su presión al utilizar la ecuación del gas ideal. A menos
que se establezca lo contrario, suponemos que las temperaturas dadas en 8C en los cálcu-
los son exactas, así que no afectan el número de cifras signifi cativas.

Ejemplo 5.3
El hexafl uoruro de azufre (SF 6 ) es un gas incoloro e inodoro muy poco reactivo. Calcule
la presión (en atm) ejercida por 1.82 moles del gas en un recipiente de acero de 5.43 L
de volumen a 69.58C.
SF 6
(continúa)