1
00:00:00,050 --> 00:00:19,289
Y seguimos con las leyes de los gases, ¿vale? Que aquí tenemos pues tres leyes, la de Boyle, la de Charles Gay-Lussac. Entonces, bueno, ¿qué nos dice la ley de Boyle? Que si aumentas la presión, el volumen disminuye y viceversa. Si aumentas la presión, el volumen disminuye y viceversa.

2
00:00:19,289 --> 00:00:47,320
Vamos a verlo con una aplicación. A ver, esto es un sitio que tiene un montón de aplicaciones, es bastante interesante. Si le queréis echar una jugada para entender cosas, la de las leyes de los gases, por ejemplo, yo creo que se puede ver aquí, las propiedades del gas.

3
00:00:48,200 --> 00:00:53,479
Entonces, si vemos aquí en un gas ideal, ¿vale?

4
00:00:53,500 --> 00:00:59,780
Entonces aquí le meto yo un gas y entonces vais a ver que ahí tiene unos partículas, ¿vale?

5
00:00:59,780 --> 00:01:06,180
Que pueden ser moléculas o pueden ser átomos, si es helio, por ejemplo, depende de lo que sea.

6
00:01:06,700 --> 00:01:11,099
Esto me genera una presión, que es lo que veis ahí que marca como el cuenta kilómetros.

7
00:01:11,099 --> 00:01:19,480
es realmente lo que está, no es un cuanta kilómetros, claro, es un manómetro y lo que está midiendo es la presión.

8
00:01:20,200 --> 00:01:29,760
Vale, pues ¿qué va a pasar si yo varío, por ejemplo, el volumen? ¿Qué pasa si yo varío el volumen manteniendo la, pues que veis que aumenta la presión?

9
00:01:29,920 --> 00:01:36,980
A menos volumen, más presión. ¿Por qué? Porque la presión es los choques que yo tengo contra las paredes de las partículas.

10
00:01:36,980 --> 00:01:59,700
Si yo reduzco el volumen, las partículas van a tardar menos en chocar, con lo cual van a chocar más, con lo cual va a haber más presión. Por eso la ley de Boyle-Mariott dice que a más volumen, menos presión, y a menos volumen, más presión.

11
00:01:59,700 --> 00:02:01,480
¿Vale? Eso es lo que dice la ley de Boyle.

12
00:02:02,200 --> 00:02:09,580
Luego, ¿qué podemos hacer más? Pues podemos aumentar, dejar el volumen constante y aumentar la temperatura.

13
00:02:10,000 --> 00:02:15,360
¿Vale? Si yo le pongo aquí a calentarse, que veis que la temperatura en que el vino aumenta, ¿qué pasa?

14
00:02:15,439 --> 00:02:17,699
Pues que la presión aumenta también. ¿Por qué?

15
00:02:18,039 --> 00:02:22,719
Porque la temperatura quiere decir que las partículas se mueven más rápido cada vez.

16
00:02:22,919 --> 00:02:25,659
Tiene relación con la velocidad de las partículas.

17
00:02:25,659 --> 00:02:43,319
Entonces, si se mueven más rápido, antes van a chocar contra las paredes, van a chocar más, con lo cual más presión van a tener, ¿vale? Y si lo enfrío, baja la temperatura y baja la presión. O sea, que a más temperatura, más presión y a menos temperatura, menos presión.

18
00:02:43,319 --> 00:02:59,860
Y luego me falta por medir qué pasa con el volumen y... a ver si me deja fijar esto, pero no sé si me va a dejar fijarlo. Bueno, aquí puedo hacer que se escape, pero no quiero hacer esto.

19
00:02:59,860 --> 00:03:03,979
Vale, voy a aquí

20
00:03:03,979 --> 00:03:08,780
Voy a colocar la presión que sea constante

21
00:03:08,780 --> 00:03:10,939
Y lo que voy a variar es la temperatura

22
00:03:10,939 --> 00:03:16,780
Voy a variar la temperatura

23
00:03:16,780 --> 00:03:18,840
Entonces yo voy a ir a la temperatura

24
00:03:18,840 --> 00:03:21,300
Para mantener el número de choques constante

25
00:03:21,300 --> 00:03:23,039
Tengo que aumentar el volumen

26
00:03:23,039 --> 00:03:26,759
Porque, y lo mismo

27
00:03:26,759 --> 00:03:29,419
Si yo quiero, si empiezo a bajar

28
00:03:29,419 --> 00:03:48,719
La temperatura se van a ir moviendo cada vez más despacio y entonces para que haya los mismos choques tengo que tener un espacio más reducido porque si van más lentos y tengo el mismo espacio pues van a tardar un montón en llegar.

29
00:03:48,719 --> 00:04:00,259
Entonces, lo que quiere decir esto es que a más temperatura, más volumen y a menos temperatura, menos volumen.

30
00:04:00,400 --> 00:04:02,139
O sea, que son directamente proporcionales.

31
00:04:03,000 --> 00:04:07,520
Y ahora, ¿qué pasa si yo ahora lo que quiero variar es el volumen?

32
00:04:07,639 --> 00:04:10,219
Pues lo mismo, varío el volumen y ¿qué pasa?

33
00:04:10,219 --> 00:04:18,519
Que van a intentar ir más deprisa y lo van a conseguir para llegar a la vez y tener la misma presión.

34
00:04:18,720 --> 00:04:36,980
¿Vale? Para llegar a la vez que antes, o sea, para tener los mismos choques contra las paredes. Estas son las leyes de los gases un poquito más visuales. Entonces ahí las tenéis resumidas. La ley de Boyle, si aumentas la presión, el volumen disminuye. La ley de Charles, si aumentas la temperatura, el volumen también aumenta.

35
00:04:36,980 --> 00:04:41,779
Y luego tenemos la ley de abogadro, que si aumentas la cantidad de gas, el volumen aumenta.

36
00:04:41,879 --> 00:04:44,399
Claro, esta también la podemos ver.

37
00:04:45,060 --> 00:04:45,699
Pues, ¿qué pasa?

38
00:04:45,800 --> 00:04:52,480
Si yo ahora, por ejemplo, cojo aquí y yo aumento la cantidad de gas, que le meto más gas, ¿qué va a pasar con la presión?

39
00:04:53,199 --> 00:04:54,079
Pues vamos a verlo.

40
00:04:56,240 --> 00:04:59,160
Ah, la he puesto constante. Vale, no he puesto nada constante.

41
00:04:59,980 --> 00:05:03,920
Digo que vamos a mantener el volumen este y entonces ahora yo meto más gas.

42
00:05:04,360 --> 00:05:07,220
pues ¿qué va a pasar? Que va a haber más partículas chocando contra las paredes,

43
00:05:07,660 --> 00:05:10,319
por lo tanto más choques, por lo tanto más presión.

44
00:05:10,459 --> 00:05:13,899
O sea que si aumento el número de moles, aumenta la presión.

45
00:05:14,959 --> 00:05:15,959
Y esa es la ley de Avogadro.

46
00:05:19,319 --> 00:05:19,720
Vale.

47
00:05:21,439 --> 00:05:24,100
Con todas estas leyes realmente al final no las vamos a utilizar

48
00:05:24,100 --> 00:05:26,980
porque todas estas están resumidas en esta ley maravillosa

49
00:05:26,980 --> 00:05:30,019
que es la ecuación de estado de los gases ideales.

50
00:05:30,740 --> 00:05:33,540
Y entonces está resumido, si os dais cuenta, todas las demás.

51
00:05:33,920 --> 00:05:45,740
Tiene todas las demás. P es la presión, V el volumen, N el número de moles, R es una constante que es 0,082 y T es la temperatura en que el vinojo.

52
00:05:46,040 --> 00:05:50,019
No la pongáis nunca en grados centígrados porque entonces no sale.

53
00:05:51,379 --> 00:05:54,259
Bueno, más cosas importantes que podemos sacar de las leyes de los gases.

54
00:05:54,819 --> 00:06:00,620
Si hacemos un gráfico, por ejemplo, de volumen con temperatura de la ley de Charles, ¿qué nos vamos a encontrar?

55
00:06:00,620 --> 00:06:07,540
Pues que siguen líneas rectas, claro, porque son directamente proporcionales a más temperatura, más volumen.

56
00:06:08,139 --> 00:06:11,980
Y voy a tener una recta diferente según la presión que tenga, ¿vale?

57
00:06:13,339 --> 00:06:23,980
Bien, pero todas, si os dais cuenta, todas coinciden en el mismo punto, en este punto de aquí, el final, que este es el menos 273,15.

58
00:06:23,980 --> 00:06:33,639
Este es el cero absoluto, es lo que se llama el... pues es lo que usamos para convertir los grados centígrados a Kelvin, ¿os acordáis?

59
00:06:34,360 --> 00:06:44,879
Esto es el cero absoluto, es una cosa teórica porque no existe, por eso ponemos puntitos, no se puede llegar al cero absoluto, viola las leyes de la cuántica y más cosas.

60
00:06:46,480 --> 00:06:51,639
Pero sería el punto en el que las partículas estuvieran totalmente quietas, ¿vale?

61
00:06:51,639 --> 00:07:10,959
Por cuántica sabemos que no se pueden estar quietas nunca, entonces no podría pasar, pero bueno, si pasara, a ver, borramos otra vez, si pudieran estar quietas, ¿por qué digo lo de estar quietas?

62
00:07:10,959 --> 00:07:23,879
Porque, por ejemplo, yo tengo aquí estas partículas. ¿Qué pasa si las enfrío? Pues que las vais a ver que se mueven cada vez más despacio, ¿vale? Si las enfrío, cada vez se van a ir moviendo más despacio, porque es lo que dice la temperatura.

63
00:07:23,879 --> 00:07:38,519
La temperatura es una medida de la velocidad de las partículas. Entonces, si yo consiguiera enfriarlas hasta el cero absoluto, pues ¿qué pasaría? Que se pararían. Lo que pasa es que ya digo que eso es un valor que es teórico, que realmente no se puede alcanzar nunca.

64
00:07:40,959 --> 00:07:53,060
Vale, bien, pues aquí tenéis una imagen de la ley de Avogadro, que si tenemos dos recipientes iguales, tendrán el mismo número de moléculas, sin importar de qué gas se trate, ¿vale?

65
00:07:53,060 --> 00:08:03,680
O sea, y eso lo vemos luego, en este caso, en el volumen molar, ¿vale? Magnitudes importantes de los gases, el volumen molar.

66
00:08:04,500 --> 00:08:12,199
Un mol de cualquier gas ideal a 0 grados y una atmósfera son 22,4 litros.

67
00:08:12,500 --> 00:08:22,139
¿Y por qué nos da lo mismo que sea este gas, que este gas, que helio, por ejemplo, que solo tiene un átomo?

68
00:08:22,560 --> 00:08:27,699
O sea, ¿por qué nos da lo mismo el número de átomos que tenga el gas y unos te salen más grandes las moléculas y otros menos grandes?

69
00:08:27,699 --> 00:08:38,940
Bueno, porque cuando decimos gases ideales, estamos asumiendo gases perfectos, por así decirlo, que no son los de la realidad, pero la mayoría de los gases lo cumplen.

70
00:08:39,620 --> 00:08:51,879
Estos gases son, que tienen, aquí lo vemos, asumimos que un gas ideal tiene las partículas muy separadas entre ellas,

71
00:08:51,879 --> 00:08:55,279
y están tan separadas que el tamaño de cada partícula no importa,

72
00:08:55,440 --> 00:08:58,679
porque son muy pequeñas en comparación con la distancia que las separa.

73
00:08:59,120 --> 00:09:04,240
Aquí la escala no está bien hecha, pero os podéis imaginar que el átomo es súper pequeñito

74
00:09:04,240 --> 00:09:07,620
y entonces en la escala de los gases pues están muy, muy, muy, muy separadas.

75
00:09:07,820 --> 00:09:12,259
Entonces un gas ideal, lo primero es eso, que las partículas son muy pequeñas, ¿vale?

76
00:09:12,299 --> 00:09:14,240
En comparación con el espacio que les separa.

77
00:09:14,340 --> 00:09:19,740
Y otra que tenemos es que no existen fuerzas entre las partículas, ¿vale?

78
00:09:19,740 --> 00:09:21,120
No existen fuerzas entre ellas.

79
00:09:21,120 --> 00:09:40,220
Ya sabéis que la teoría cinético-molecular dice que entre... lo voy a poner con el FED también. Tenemos... en las de química... estados de la materia estoy buscando... aquí.

80
00:09:40,220 --> 00:10:01,720
Y si vemos, por ejemplo, los estados de la materia, vale, ya tenemos el estado sólido. El estado sólido, las partículas no están quietas porque nunca están quietas, pero están vibrando, vale, no se mueven, pero están vibrando, es el alumno nervioso que se puede decir, vale, se están vibrando.

81
00:10:01,720 --> 00:10:23,139
Si yo empiezo a calentar, ¿qué va a pasar? Que voy a romper esas fuerzas que están manteniéndoles juntos, las fuerzas de cohesión, las voy a romper y entonces van a empezar a estado líquido y se van a empezar a mover unas alrededor de las otras y ya no van a estar tan ordenaditas, pero bueno, se van a mover más.

82
00:10:23,139 --> 00:10:27,559
y voy a tener algunas que se escapan del todo y se van gas.

83
00:10:27,559 --> 00:10:32,860
Si yo sigo calentando, se van a mover cada vez más deprisa, van a romper todas esas fuertes,

84
00:10:32,919 --> 00:10:36,860
se van a mover tan deprisa que se van a escapar, por así decirlo, y se van a pasar a gas.

85
00:10:37,679 --> 00:10:44,320
Y cuando pasan a gas, lo que se dice en la teoría cinética es que están tan separadas

86
00:10:44,320 --> 00:10:53,120
que no interactúan entre ellas. De hecho que sí, pero no se atraen, por así decirlo,

87
00:10:53,120 --> 00:10:59,720
como se atraían en el estado sólido, que se mantenían ahí uniditas, pues a lo mejor por atracción electrostática de las cargas,

88
00:10:59,840 --> 00:11:07,620
como son los cristales iónicos, etc. ¿Vale? Esto en general, para los gases, pues se cumple bastante bien,

89
00:11:07,620 --> 00:11:18,879
porque fijaos, mira, estos tres de aquí son casi gases ideales, vamos, este más ideal no puede ser, 22,4, este casi casi, 22,43,

90
00:11:18,879 --> 00:11:44,860
Este 22,39, pues bastante ideales. El amoníaco ya no es tan ideal, pero bueno, pero ya las cosas en estado líquido sólido, pues no cumplen para nada las condiciones del gas ideal, efectivamente, porque claro, no son gases ideales, ¿vale? Porque cuando ya empezamos a juntarlo, las moléculas ya se empiezan a atraer, ya no podemos despreciar el tamaño de las partículas, entonces cuando está en estado líquido ya, pues no cumple las propiedades de gas ideal, como es evidente.

91
00:11:44,860 --> 00:12:13,779
Y bueno, esto todo para decir que gases ideales tenemos ahí como unas condiciones, que es que sea el tamaño despreciable, o sea, como si fueran puntos las moléculas, y por eso me da lo mismo del que gas sea, porque para mí el tamaño de una molécula de otra va a ser siempre el mismo, muy pequeñito, entonces me da igual que sea una molécula de agua, que sea una molécula de benzeno, que sea una, da igual, el tamaño no importa.

92
00:12:13,779 --> 00:12:23,080
Y por eso todas ocupan lo mismo, ¿vale? Porque tengo la misma cantidad de puntitos, pues ocuparán lo mismo, a la misma presión y temperatura.

93
00:12:23,899 --> 00:12:30,360
Es verdad que cuando no estoy a estas condiciones de presión y temperatura, pues ya no puedo hablar de que se cumplan.

94
00:12:30,600 --> 00:12:37,399
Esto solo vale para cuando las presiones son bajitas y temperaturas moderadas. Si las presiones son altas, pues de ahí pasan otras cosas.

95
00:12:37,399 --> 00:12:39,799
Vale, densidad de un gas

96
00:12:39,799 --> 00:12:42,879
La densidad de un gas la puedo definir con esta fórmula

97
00:12:42,879 --> 00:12:45,679
Donde esta es la presión, esta es la masa molar

98
00:12:45,679 --> 00:12:49,759
Esta es el 0,082 y esta es la temperatura en Kelvin

99
00:12:49,759 --> 00:12:52,740
¿De dónde viene esto? Pues viene de la ley de los gases

100
00:12:52,740 --> 00:12:56,100
Entonces si yo tengo aquí mi ley de los gases

101
00:12:56,100 --> 00:12:59,379
Pues puedo decir

102
00:13:00,639 --> 00:13:05,879
Vale, voy a meter aquí lo de la masa molar

103
00:13:05,879 --> 00:13:18,240
Y yo sé que la masa molar son los moles partido de gramos, ¿vale? Con lo cual, n sería la masa por la masa molar.

104
00:13:19,820 --> 00:13:26,840
Bien, pues lo meto aquí. ¿Lo estoy poniendo bien?

105
00:13:26,840 --> 00:13:30,720
gramos por mol, lo he puesto al revés

106
00:13:30,720 --> 00:13:32,200
masa

107
00:13:32,200 --> 00:13:33,679
así

108
00:13:33,679 --> 00:13:36,360
eso sí, perdonadme

109
00:13:36,360 --> 00:13:39,000
es que es muy tarde y ya una de las neuronas

110
00:13:39,000 --> 00:13:40,700
las tiene como las tiene

111
00:13:40,700 --> 00:13:44,980
vale

112
00:13:44,980 --> 00:13:47,679
pues vuelvo otra vez

113
00:13:47,679 --> 00:13:49,779
la masa molar

114
00:13:49,779 --> 00:13:50,980
son los gramos por mol

115
00:13:50,980 --> 00:13:53,659
que tiene una sustancia

116
00:13:53,659 --> 00:13:54,899
entonces pues es la masa

117
00:13:54,899 --> 00:13:56,879
partido por el número de moles

118
00:13:56,879 --> 00:13:58,340
si yo quiero despejar los moles

119
00:13:58,340 --> 00:14:13,919
Entonces, me va a quedar que esto sería la masa partido por la masa molar. Vale, pues meto esto en esta fórmula. Entonces, me quedaría P por V es igual a masa partido de masa molar por R por T.

120
00:14:14,399 --> 00:14:25,500
Vale, la densidad es, por otra parte, la definición de densidad de toda la vida es la masa partido del volumen. Vale, pues yo voy a poner eso en un lado y en el otro lado todo el resto de cosas.

121
00:14:26,460 --> 00:14:35,980
Es decir, que yo me voy a quedar aquí, masa partido de volumen es igual a P por la masa que pasa multiplicando,

122
00:14:37,399 --> 00:14:40,379
la masa molar, partido por RT que pasa dividiendo.

123
00:14:40,820 --> 00:14:49,379
Y entonces esto ya sería que la D, que es esto, es igual a P por la masa molar partido por RT,

124
00:14:49,759 --> 00:14:51,820
que es justamente esta fórmula que tengo aquí.

125
00:14:52,399 --> 00:14:55,399
¿Hace falta deducirla como en física? No, no hace falta deducirla.

126
00:14:55,500 --> 00:14:59,159
En química tú puedes coger esta masa, esta fórmula, te la aprendes de memoria.

127
00:14:59,639 --> 00:15:01,960
Cuando la necesites la aplicas y ya está.

128
00:15:02,580 --> 00:15:05,139
Entonces, pues es muy agradecida la química en eso.

129
00:15:08,700 --> 00:15:09,139
Vale.

130
00:15:10,379 --> 00:15:12,419
Más cosas importantes de los gases.

131
00:15:12,820 --> 00:15:18,039
La ley de Dalton de las presiones parciales, que nos dice que en una mezcla de gases

132
00:15:18,039 --> 00:15:22,559
la presión total es simplemente la suma de las presiones parciales.

133
00:15:22,559 --> 00:15:38,840
Es decir, que si yo tengo varios gases, el gas A, el gas B y el gas C, por ejemplo, en el aire que tengo, el aire es una mezcla de oxígeno con nitrógeno, con argón, con dióxido de carbono, bueno, pues la presión total sería la suma de todas las presiones de cada uno de los gases.

134
00:15:38,840 --> 00:16:00,679
Vale, ¿y cómo puedo yo hallar esto? Pues con la fórmula de P por V es igual a nRT, esta fórmula la puedo aplicar a los moles totales y entonces me va a salir la presión total o la puedo aplicar a cada uno de los componentes, por ejemplo, si la aplicara al nitrógeno, vale, pues me saldría la presión del nitrógeno.

135
00:16:01,519 --> 00:16:07,759
Vale, ¿cómo puedo relacionarlo sin tener que hacer tantos cálculos? Pues con la fracción molar, ¿vale? Con la fracción molar.

136
00:16:07,860 --> 00:16:18,320
La fracción molar es esto de aquí. Esta letra no es una X, es una Chi. Es como una X, pero es una letra griega, que se llama Chi o Ji, mejor pronunciado.

137
00:16:18,320 --> 00:16:24,940
Y esto es el número de moles del compuesto Y. Pongo Y para poner en general, pues hidrógeno, lo que fuera.

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00:16:24,940 --> 00:16:32,500
si pusiéramos nitrógeno como antes, pues pondríamos aquí N2, partido por el número de moles totales, sumando todos los moles de todos los gases que tenemos.

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00:16:33,139 --> 00:16:43,700
Esa es la fracción molar del nitrógeno, por ejemplo. Y si yo quiero saber la presión del nitrógeno y sé la presión total, porque ya me la he calculado con esta ley,

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00:16:43,700 --> 00:16:54,700
pues simplemente yo puedo decir que esto sería la presión total por la fracción molar del nitrógeno.

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00:16:55,639 --> 00:16:57,639
Esto nos viene bien para problemas.

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00:16:59,039 --> 00:17:05,940
Y aquí paro porque ya esto ya lo hemos visto y me voy al siguiente punto.