BLOQUE III

"EL ESTADO GASEOSO"

SUSTANCIAS QUE EXISTEN COMO GASES 

• Ozono:

El ozono es una forma de oxígeno cuya molécula tiene tres átomos, en vez de dos del oxígeno común.

El tercer átomo es el que hace que el gas sea venenoso y mortal si se aspira una pequeñísima porción de esta sustancia.

Se forma en la estratosfera por la acción de radiación solar sobre las moléculas de oxígeno mediante un proceso llamado fotólisis. 

• Nitrógeno:

La mayoría del nitrógeno que encontramos en la tierra se encuentra en la atmósfera. 

Todas las plantas y animales necesitan nitrógeno para elaborar aminoácidos,proteínas y DNA; pero el nitrógeno en la vemos pero no se encuentren forma que lo puedan usar. Se puede hacer uso de las moléculas de nitrógeno cuando estás son separados por rayos o fuegos, cierto tipo de bacterias o por bacterias asociadas con plantas de frijol.

• Argón:

El uso en gran escala más antiguo de argón es en lámparas eléctricas o bombillas. El corte o soldadura de metales consumen la mayor parte del argón.

• Dióxido de carbono:

Se libera desde el interior de la tierra a través de fenómenos tectónicos, vulcanismo y a través de la respiración, procesos de suelos, combustión de compuestos con carbono y la elaboración oceánica.

• Vapor de agua:

El agua está en constante movimiento. La mayoría del vapor de agua llegar a la atmósfera a través del proceso de evaporación. Este proceso convierte el Agua de océanos, ríos, lagos, etc. en vapor de agua usando la energía del sol.

Capas de la Atmósfera.

Presión Atmosférica.

La Presión atmosférica es el peso que ejerce el aire de la atmósfera como consecuencia de la gravedad  sobre la superficie terrestre o sobre una de sus capas de aire.

Como se sabe, el planeta tierra esta formado por una presión sólida (las tierras), una presión liquida (las aguas) y una gaseosa (la atmósfera).

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve todo el planeta y esta formado por mezcla de gases que en conjuntos llamamos aire, como todos los cuerpos, tiene peso, el cual ejerce una fuerza sobre la superficie terrestre es lo que llamamos presión atmosférica.

La presión atmosférica varia, no siempre es igual en los diferentes lugares de nuestro planeta y nuestro país, ni en la diferente época del año.

Como podemos ver la presión ejercida. Por lo atmosférica se debe al peso (P: m.z) de la misma su valor es de 1001.000 páscales que corresponde a la presión normal. Existen otras unidades para medir la presión y la equivalencia entre  estos son: 101.000 Pa = 1 atm = 760 mm Hg = 101 mb.

Para medir la presión consta con la ayuda de un aparato llamado Barómetro, que inventado por el físico Italiano llamado Evangelista Torricelli  en el año 1643. En meteorología  se usa como unidad de medida de la presión atmosférica el Héctor  Pascal (HPA). La presión normal sobre el nivel del mar son 1013,2 HPA.

Para medir la presión atmosférica, se usa el barómetro. En meteorología se usa como unidad de medida de presión atmosférica el hectopascal (hPa). La presión normal sobre el nivel del mar son 1013,2 hPa.

En el barómetro de mercurio su valor se expresa en términos de la altura de la columna de mercurio de sección transversal unitaria y 760mm de alto. Con base en esto decimos que una atmósfera (atm) estándar es igual a 760mm Hg (milímetros de mercurio). Utilizaremos como conveniencia la unidad Torrecilli (torr) como medida de presión; 1 torr= 1mm Hg, por lo  que 1 atm=760  torr; por lo tanto 1 torr= 1/760 de una atmósfera estándar.

(Oni escuelas, s.f.)

Teoría Cinética de los Gases.

La teoría cinética de los gases explica las características y propiedades de la materia en general, y establece que el calor y el movimiento están relacionados, que las partículas de toda materia están en movimiento hasta cierto punto y que el calor es una señal de este movimiento. La teoría cinética de los gases considera que los gases están compustos por las moléculas, partículas discretas, individuales y separadas. La distancia que existe entre estas partículas es muy grande comparada con su propio tamaño, y el volumen total ocupado por tales corpúsculos es sólo una fracción pequeña del volumen ocupado por todo el gas. por tanto, al considerar el volumen de un gas debe tenerse en cuenta en primer lugar un espacio vacío en ese volumen. El gas deja muchos espacios vacíos y esto explica la alta comprensibilidad, la baja densidad y la gran miscibilidad de unos con otros. Hay que tener en cuenta que: 1. No existen fuerzas de atracción entre la moléculas de un gas. 2. Las moléculas de los gases se mueven constantemente en línea recta por lo que poseen energía cinética. 3. En el movimiento, las moléculas de los gases chocan elásticamente unas con otras y con las paredes del recipiente que las contiene en una forma perfectamente aleatoria. 4. La frecuencia de las colisiones con las paredes del recipiente explica la presión que ejercen los gases. 5. La energía de tales partículas puede ser convertida en calor o en otra forma de energía. pero la energía cinética total de las moléculas permanecerá constante si el volumen y la temperatura del gas no varían; por ello, la presión de un gas es constante si la temperatura y el volumen no cambian.

(enseñarquimica, s.f.)

Conversiones de Temperatura.

Propiedades de los Gases.

Ley de Avogadro.

Esta ley, descubierta por Avogadro a principios del siglo XIX, establece la relación entre la cantidad de gas y su volumen cuando se mantienen constantes la temperatura y la presión. Recuerda que la cantidad de gas la medimos en moles.

El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas:

• Si aumentamos la cantidad de gas, aumentará el volumen.
• Si disminuimos la cantidad de gas, el volumen disminuye.

P y T constantes.

(educaplus, s.f.)

Ley de Boyle.

La 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. El volumen es inversamente proporcional a la presión: Si la presión aumenta, el volumen disminuye.

(educaplus, s.f.)

Ley de Charles.

"A presión constante, el volumen de una cantidad fija de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta"

n y P Constantes.

Ley de Gay-Lussac.

"Relación entre la presión y temperatura de un gas cuando el volumen es constante"

La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:

• Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión
• Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión

(educaplus, s.f.)

Temperatura en Kelvin

n y V Constantes.

Ley de Gases Ideales.

Un gas ideal será aquel en el que las moléculas que lo forman tienen volumen cero y los choques entre ellas son perfectamente elásticos.

Los gases ideales no existen; se pueden considerar gases ideales aquellos que tienen masa molecular NO muy alta, presiones muy bajas y temperaturas no excesivamente bajas.

Para conseguir esta ley se combinan:

• Ley de Boyle
• Ley de Gay Lussac
• Ley de los Gases Combinados

(Cálculos químicos, s.f.)

 

Ley de los Gases Combinados.

"El volumen ocupado por una masa gaseosa, es inversamente proporcional a las presiones y directamente proporcional a las temperaturas absolutas que soportan"

Boyle + Gay-Lussac + Charles = Gases Combinados

(Devia, 2012)

Ley de las Presiones Parciales (Dalton).

"La presión total de una mezcla es la suma de las presiones parciales de los gases en mezcla"

Gases en la sangre.

Nuestras células usan Oxígeno y Dióxido de Carbono continuamente. Ambos gases se mueven dentro y fuera de los pulmones a través de las membranas de los alveolos, los pequeños de aire en los extremos de las vías de aire en los pulmones. Es un intercambio de gases donde el Oxígeno del aire se distribuye en los pulmones y en la sangre, mientras que el Dióxido de Carbono producido en las células se va a los pulmones para exhalarlo.
Los gases de la sangre son todos los presentes en forma disuelta en la sangre, tales como el Oxígeno y el Dióxido de Carbono. Es un examen de estos gases efectuado sobre una toma de sangre, más frecuentemente sobre una arteria, para estudiar la sangre que se cargó de Oxígeno a nivel de los pulmones.

(Salud.ccm, s.f.)

Práctica deportiva.

Los atletas que asisten a eventos deportivos tienen un buen desempeño siempre y cuando vivan en ciudades de altitud mayor o igual altitud de la ciudad en la que compiten. De acuerdo a la adaptación fisiológica del ser humano, se ha estratificado a la atmósfera en tres zonas:

• Zona fisiológica.
Se extiende desde el nivel del mar hasta la altitud de Diez mil pies (0 a 3048 metros) y representa el área de la atmósfera en la cual el ser humano ésta más o menos adaptado.
Es de 0 a 10000 ft, donde el organismo puede vivir quizá con pequeñas adaptaciones fisiológicas (físicas). 

• Zona deficitaria.
(De 3048 a 15240 metros). Zona en la cual el organismo humano no puede sobrevivir en forma definida sin un aporte necesario de Oxígeno. El ser humano expuesto a estas altitudes, manifiesta ciertas alteraciones, derivadas de que las condiciones de la atmósfera rebasan las capacidades de adaptación de su sistema fisiológico.

• Zona equivalente.
(Espacio de 15240 metros hacia arriba). Zona en que se requiere cabina presurizada y/o traje presurizado completo, además de un aporte de Oxígeno extraordinario. Los problemas fisiológicos que existirían en esta zona son esencialmente iguales a los que habría para la existencia del hombre en el espacio.

(Imperio de la Ciencia, 2012)

Efecto invernadero.

El efecto invernadero es el motivo del calentamiento global y el cambio climático, es el aumento de los gases invernadero lo que aumenta la absorción de calor y a su vez genera los cambios. El aumento de los gases es resultado del uso y abuso de los recursos naturales, sea a través de quema ineficiente de combustibles fósiles, a través de la tala y destrucción de los bosques y ambientes naturales o la destrucción de ecosistemas marinos y acuáticos a través de la contaminación irracional e irresponsable.

Como detenerlo:
• Uso de lámparas ahorradoras.
• Desconectar aparatos electrónicos.
• Utilizar transporte público.
• Utilizar electricidad solo cuando sea estrictamente necesario
• Regulación de la legislación ambiental

(Cambio climático global, s.f.)

Inversión térmica.

Normalmente la temperatura de la atmosfera disminuye con respecto a la altitud, es decir, las capas más cercanas a la superficie son más tibias que las que se encuentran más lejos de ella, este comportamiento aumenta el mezclado y la dilución de los contaminantes presentes en ella.
Se habla de inversión térmica cuando, en las montañas frías, la capa de aire que se encuentra en contacto con la superficie del suelo adquiere una temperatura menor que las capas superiores, por lo que se vuelve más densa y pesada. Las capas de aire que se encuentran a mayor altura y que están relativamente más calientes actúan como una cubierta que impide el movimiento de aire contaminante hacia arriba y por lo tanto se estanca, esto provoca un aumento progresivo de la concentración de los contaminantes a niveles que pueden ser nocivos para la salud humana y para los ecosistemas.

(Inecc, s.f.)

Referencias:

• educaplus (s.f.), Ley de Gay-Lussac, recuperado el 11 de octubre del 2016 de www.educaplus.org
• Cálculos químicos (s.f.), Leyes de los Gases, recuperado el 11 de octubre de 2015 de fisicayquimicaenflas.es
• Devia, I (2012), Ley Combinada, recuperado el 11 de octubre de 2016 de estquimica.blogspot.mx
• Salud.ccm, (s.f), Gases de la Sangre, recuperado el 15 de octubre de 2016 de salud.ccm.net
• Imperio fe la cienca, (2012), recuperado el 15 de octubre de 2016 de ImperiodelaCiencia.wordpress.com
• CambioClimáticoGlobal, (s.f), recuperado el 15 de octubre de 2016 de cambioclimaticoglobal.com
• Inecc,(s.f.), Inversión térmica, recuperado el 15 de octubre de 2016 de www.inecc.gob.mx
• Oni escuelas, (s.f), Presión Atmosférica, recuperado el 18 de octubre de 2016 de www.oni.escuelas.edu.ar
• enseñarquimica, (s.f), teoría cinética de los gases recuperado el 16 de octubre de 2016 de enseñarquimica.galeon.com
• educaplus, (s.f), Ley de Avogadro recuperado el 15 de octubre de 2016 de www.educaplus.org
• educaplus, (s.f), Ley de Boyle recuperado el 15 de octubre de 2016 de www.educaplus.org

Trabajo elaborado por:

Ximena López Ruiz.

Yaritza Figueroa Aguilar.

Adela Andrea Martínez Torres.

Nahomi Ortiz Rentería.

Profesora:

Hilda Lucía Cisneros López.

Escuela de Nivel Medio Superior de Salvatierra.