ESTRUCTURA PARA EL INSUMO OBJETO VIRTUAL DE APRENDIZAJE
TITULO: LEY DE BOYLE Y MARIOTTE DE LOS GASES IDEALES CONOCIMIENTO PREVIOS
Conceptos e interconversiones de unidades de presión, volumen y temperatura. Relación de proporcionalidad directa o inversa Propiedades y teoría cinética de los gases OBJETIVOS Identifcar conceptos de la ley de Boyle - Mariotte respecto a las propiedades de los gases. esarrollar !a"ilidades para solucionar e#ercicios de la ley de Boyle - Mariotte de los gases ideales.
TEMA TITULO: APRENDIENDO APRENDIEN DO SOBRE LA LEY DE BOYLE – MARIOTTE DE LOS GASES IDEALES CONTENIDO GENERAL DE TEMA: LA LEY DE BOYLE BOYLE MARIOTTE DE LOS LOS GASES IDEALES Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle pero no publicó sus traba!os "asta 16#6. Esta es la ra$ón por la que en muc"os libros encontramos esta ley con el nombre de %ey de Boyle y Mariotte.
%a ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente cuando la temperatura es constante.
Figura 1& Relación entre la presión y el volumen en una !eringa con tapón
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Figura 2& Relación entre la presión y el volumen a temperatura constante
'bservando la gr()ica se aprecia que el volumen es inversamente proporcional a la presión& *i la presión aumenta el volumen disminuye. *i la presión disminuye el volumen aumenta. +,or qué ocurre esto-
l aumentar el volumen las part/culas 0(tomos o moléculas del gas tardan m(s en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto c"ocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto signi)ica que la presión ser( menor ya que ésta representa la )recuencia de c"oques del gas contra las paredes.
uando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las part/culas es menor y por tanto se producen m(s c"oques en cada unidad de tiempo& aumenta la presión.
%o que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
omo "emos visto la e3presión matem(tica de esta ley es&
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0el producto de la presión por el volumen es constante
*upongamos que tenemos un cierto volumen de gas 4 1 que se encuentra a una presión , 1 al comien$o del e3perimento. *i variamos el volumen de gas "asta un nuevo valor 4 2 entonces la presión cambiar( a , 2 y se cumplir(&
5ónde& ,1 ,resión inicial 41 4olumen inicial ,2 ,resión )inal 42 4olumen )inal 7ue es otra manera de e3presar la ley de Boyle.
Robert Boyle para poder veri)icar su teor/a introdu!o un gas en un cilindro con un embolo 0tipo !eringa y comprobó las distintas presiones al traba!ar el embolo a continuación "ay una tabla que muestra algunos de los resultados obtenidos
8abla 1& ,resiones vol9menes y constante de un gas en un émbolo. , 0atm :; 1: 1; 2: 2; <:
4 0% 6: <: 2: 1; 12 1:
,.4 0tte <: <: <: <: <: <:
on el ob!eto de tener una idea real del comportamiento de la presión y el volumen temperatura constante 0proceso isotérmico de los gases ideales lo invito a interactuar con la siguiente animación&
0=magen y audio >r()ica de la Representación de un pistón cuando se relacionan las variables presión y volumen a temperatura constante
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E!emplos&
1 *i ?.: % de un gas "elio est(n a 6::.: mm @g de presión. +u(l ser( su nuevo volumen si aumentamos la presión "asta A::.: mm @g-
*olución& *ustituimos los valores en la ecuación , 141 ,242. Primero analicemos los datos: Presión (P1) = 600.0 mm Hg Volumen (V1) = 4 L Presión (P2) = 800.0 mm Hg Volumen (V2) =
!laramente estamos relacionando "resión (P) con #olumen (V) a tem"eratura constante$ "or lo tanto sa%emos &ue de%emos a"licar la Le' de o'le ' su ecuación ("resión ' #olumen son in#ersamente "ro"orcionales):
06::.: mm @g 0?.: % 0A::.: mm @g 04 2 *i despe!as 42 obtendr(s un valor para el nuevo volumen es de <%.
2 presión de 1# atm
Primero analicemos los datos: P1 = 1 atm V1 = *4 L P2 = V2 = 1+ L
,stamos relacionando "resión (P) con #olumen (V) a tem"eratura constante$ "or lo tanto sa%emos &ue de%emos a"licar la Le' de o'le ' su ecuación:
P1V1 = P2V2
-eem"laamos con los #alores conocidos
1 atm / *4 L = P 2 / 1+L i des"eas P 2 se o%tiene el #alor del nue#o #olumen *8$+* atm
Para reairmar el conce"to de la le' de o'le 3 ariotte$ con#iene o%ser#ar el siguiente #ideo de +$21 minutos:
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0video 1 video de la ley de Boyle Mariotte relación entre presión y volumen
MATERIAL DE APOYO
$ideo% !ttps%&&'''.youtu"e.com&'atc!(v)ytes*+Pyp *e"% !ttp%&&'''.#untadeandalucia.es&averroes&recursosin/ormaticos&andared01&leyesgase s& Conceptos% !ttp%&&e2a.unne.edu.ar&3uimica&3uimgeneral&45I6$ases.pd/ Curso de 3uímica general, capital 7 gases% !ttp%&&e2a.unne.edu.ar&3uimica&3uimgeneral&45I6$ases.pd/ #ercicios leyes de los gases% !ttp%&&cere8o.pntic.mec.es&9#rodr:+;&materiales&materiales+eso&e2tragases.pd/ ACTIVIDADES
1 PRUEBA DE SELECCIÓN MÚLTIPLE Para identifcar e a!ance de c"#$ren%i&n de c"nce$t"% %"'re a e( de B"(e Mari"tte) de%arr"ar a% %i*+iente% $re*+nta% de %eecci&n #,ti$e.E!a+aci&n en nea0 Re$"rtar a +%+ari" e re%+tad" "'tenid" c"n a %i*+iente in"r#aci&n11 P"rcentae de a$r"'aci&n de a $r+e'a 22 E!a+aci&n c"nce$t+a de a $r+e'a 5 6 Se rec"#ienda reai7ar +na re!i%i&n detaada de a te"ra ( a%$ect"% n+#8ric"% de a e( de B"(e 25 a 45 6 Se rec"#ienda reai7ar +na re!i%i&n de te"ra ( a%$ect"% n+#8ric"% de a e( de B"(e 9 a :5 6 %+ rendi#ient" e% ace$ta'e) %e rec"#ienda afnar a*+n"% c"nce$t"% ( a%$ect"% n+#8ric"% reaci"nad"% c"n a% $re*+nta% ;+e n" %e acertar"n 15 6
L"% !",#ene% "c+$ad"% $"r +na #a%a *a%e"%a a te#$erat+ra c"n%tante %"n in!er%a#ente $r"$"rci"nae% a a% $re%i"ne% ;+e %"$"rtan? A inter$retar e @/2
anteri"r en+nciad") %e $+ede ded+cir ;+eA Si %e a+#enta a $re%i&n de a #a%a *a%e"%a e !"+#en a+#enta B Si %e a+#enta a te#$erat+ra a $re%i&n a+#enta C Si %e a+#enta a $re%i&n de a #a%a *a%e"%a e !"+#en di%#in+(e D Si %e a+#enta e !"+#en a te#$erat+ra di%#in+(e Ca!e- C Ei%te +na reaci&n in!er%a entre a $re%i&n ( e !"+#en a te#$erat+ra c"n%tante 20 La e( de B"(eMari"tte) de%c+'ierta a #ediad"% de %i*" II) afr#a ;+e e !"+#en de +n *a% !ara in!er%a#ente c"n a $re%i&n %i %e #antiene c"n%tante a te#$erat+ra La e( de a(L+%%ac) "r#+ada areded"r de +n %i*" de%$+8%) afr#a ;+e a !"+#en c"n%tante) a $re%i&n de +n *a% e% directa#ente $r"$"rci"na a a te#$erat+ra E *rFfc" ;+e #e"r re$re%enta a Le( de B"(eMari"tte e%-
Ca!e A La *rFfca ;+e re$re%enta a e( de B"(e e% a ;+e reaci"na a% !aria'e% $re%i&n ( !"+#en +<. D"% reci$iente% de i*+a ca$acidad c"ntienen re%$ecti!a#ente "*en" .Reci$iente M0 ( nitr&*en" .Reci$iente N0) ( $er#anecen %e$arad"% $"r +na a!e de $a%" c"#" %e indica en a f*+ra
Si %e a're c"#$eta#ente a a!e) a *rFfca ;+e re$re%enta a !ariaci&n de a $re%i&n .P0 c"n e tie#$" . 0 en e reci$iente M) e%-
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Ca!e- D .
atm ' el gas se com"rime
a 800 cc
6 :.000 ml B :.100 ml C :.=00ml :.>00ml Clave B% :100 ml. ?e de"e interconvertir la presión a un tipo de unidad, luego reali8ar los c@lculos respectivos se aplica la ecuación P :$ :)P1$ 1.espe#ar $ :. 1 PRA45I6CID5 ?i desea pro/undi8ar en conceptos y e#ercicios numéricos de las leyes de los gases ideales, incluyendo la ley de Boyle E Mariotte, puedes ingresar a% 1.: Conceptos% !ttp%&&e2a.unne.edu.ar&3uimica&3uimgeneral&45I6$ases.pd/ 1.1 Curso de 3uímica general, capital 7 gases, teoría y e#ercicios% !ttp%&&c!emistrygeneral."logspot.com& 1.+ #ercicios de las leyes de los gases% !ttp%&&cere8o.pntic.mec.es&9#rodr:+;&materiales&materiales+eso&e2tragases.pd/ WEBGRAFIA nlaces a los documento, contenidos utili8ados. CFigura 1D & =magen de relación entre la presión y el volumen en una !eringa con tapón. Recuperado de "ttps&.
G/2
CFigura 2D =magen de relación entre la presión y el volumen a temperatura constante. Recuperado de "ttp&.quimicayalgomas.comquimicaGgeneralgases . 2:11
C4ideo 1D 4ideo de la ley de Boyle Mariotte relación entre presión y volumen tomado de Iou 8ube& "ttps&.youtube.comatc"-vytesJ<>,ypE
!ttp%&&'''.#untadeandalucia.es&averroes&recursosin/ormaticos&andared01&leyes gases& !ttp%&&'''.educaplus.org&gases&ley"oyle.!tml •
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FICHA TECNICA Autor: Col!or"or#$: %r# "# Co&o'()(#&to: E$t!l#'()(#&to: Mu&('(*(o: F#'+ "# 'r#'(,& : L('#&'(:
Pedro ?aFl Rivera Carva#al Ciencias 5aturales Colegio Pres"ítero Glvaro ?u@re8 $illa del Rosario :1+&0H&10: Jey de Boyle - Mariotte de los gases ideales $"r Pedro ?aFl Rivera Carva#al e%ta icenciada 'a" Creati!e C"##"n% Rec"n"ci#ient"C"#$artirI*+a 4 Internaci"na Licen%e
P"'aci&n- E $r"(ect" KA a e( de B"(e e%tF $r"(ectad" $ara e%t+diante% de 'ac=ierat" c"n edade% c"#$rendida% de 12 a 19 a"%
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