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Química 05

2025 IDOYAGA

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QUÍMICA 05 CBC
CÁTEDRA IDOYAGA

Unidad Nº4: Gases

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3. El helio (He) es un gas noble que posee un comportamiento similar a los gases ideales. Un recipiente herméticamente cerrado contiene gas He a 2 atm2 \mathrm{~atm} de presión. Explicar qué sucederá con la presión del gas cuando:
a) Se aumenta la temperatura de 100∘C100^{\circ} \mathrm{C} a 200∘C200^{\circ} \mathrm{C} y el volumen del recipiente no varía.

Respuesta

Bueno, acá me están planteando una variación (en este caso de presión). Es decir que voy a tener que comparar dos estados: uno inicial (situación 1) y otro final (situación 2). Esto es clave que lo entiendas para poder resolver los ejercicios. O sea, te lo voy a repetir hasta que en tu mente me grites "YA ENTENDÍ JULIETAAAAAA!!" jeje, pero es importante. Sino los ejercicios de gases no van a salir.

Vamos a plantear la ecuación de estado de los gases ideales en ambas situaciones:
PV=nRTP V = n R T , donde PP es la presión, VV es el volumen, nn es la cantidad de moles, RR es la constante de los gases ideales y TT es la temperatura.
- Situación 1: P1V1=n1RT1P_1 V_1= n_1 R T_1
- Situación 2: P2V2=n2RT2P_2 V_2= n_2 R T_2
Notá que como R es una constante, es la misma en ambas situaciones.
Ahora bien, en el enunciado me dicen que  el volumen del recipiente no varía", y eso significa que el volumen es constante. Y además, los moles son los mismos, pues no me dicen que se agrega ni se quita gas.


 Entonces, el volumen y los moles son constantes, por lo tanto:
- Situación 1: P1V=nRT1P_1 V= n R T_1
- Situación 2: P2V=nRT2P_2 V= n R T_2
Despejemos la parte constante en cada ecuación:
- Situación 1: P1T1=nRV\frac{P_1}{T_1}= \frac{n R}{V}
- Situación 2: P2T2=nRV\frac{P_2}{T_2}= \frac{n R}{V}
Si igualamos las ecuaciones, dado que nRV=nRV\frac{n R}{V} =\frac{n R}{V}, nos queda:



P1T1=P2T2\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}


Ésta es la Ley de Gay-Lussac, que postula que la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura si su volumen permanece constante.

100∘C100^{\circ} \mathrm{C} a 200∘C200^{\circ} \mathrm{C}

P1P_1, T1T_1 y T2T_2 son dato, así que reemplacemos los datos del enunciado y despejamos la P2P_2:
¡Ah! pero antes tenemos que unificar unidades -> Las unidades de temperatura en Kelvin (KK): 
 
T1=100+273=373 KT_1 = 100 + 273 = 373  K

T2=200+273=473 KT_2 = 200 + 273 = 473  K


Ahora sí, despejemos y reemplacemos:


P1T1=P2T2\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}
P2=P1T2T1 P_2 = \frac{P_1 T_2}{T_1}
P2=2,00 atm⋅473 K373 K=2,54 atm P_2 = \frac{2,00  atm \cdot 473  K}{373  K} = 2,54  atm

  Es decir que la presión del helio aumentará a 2,54 atm.


¿Ves que no tiene una GRAN dificultad? Es aplicar la fórmula de gases a dos situaciones, y después es un poquito de cuentitas donde generalmente tenés que hacer algún pasaje de unidades para demostrar tu destreza con la calculadora 😅
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