Las leyes de los gases nos sirven para relacionar su temperatura, presión y volumen…nos podemos preguntar ¿de dónde ha salido eso? o ¿para qué nos sirven?

La primera de las leyes de los gases que se descubrió fue la ley de Boyle-Mariotte, y tiene ese nombre porque la descubrieron ambos de manera independiente: Boyle, un químico irlandés, en 1662 y Mariotte, un botánico francés, en 1676. Esta ley dice que:

Boyle- Mariotte: A temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce.

Lo podemos comprobar fácilmente con un globo: si lo aprietas estás reduciendo su volumen, lo que hace que aumente la presión dentro del globo y lo notas cada vez más duro.

Gay-Lussac nació en Francia en 1778, e hizo muchos experimentos con gases, entre ellos subir en globo aerostático hasta 3.800 metros para estudiar la composición de las capas altas de la atmósfera y el magnetismo terrestre. También fue el primero en formular la ley de Charles, en 1.802, según la cual un gas se expande proporcionalmente a su temperatura si se mantiene constante la presión:

Charles: A presión constante, cuanto más calientes el gas más se expandirá.

También lo podemos comprobar acercando un globo a una fuente de calor: al calentarlo el globo crece porque se expande el aire que hay dentro.

Esta ley se llama ley de Charles porque aunque la publicó Gay-Lussac está basada en el trabajo no publicado de Jacques Charles, quien también se dedicó al estudio de los gases. Además Gay- Lussac tiene su propia ley:

Gay- Lussac: A volumen constante, cuanto más calientes el gas más presión tendrá.

En este caso lo podemos comprobar metiendo el globo en un tubo de cartón que no le deje expandir su volumen: al calentarlo aumentará la presión y lo podemos comprobar apretando con cuidado: está más duro porque la presión ha aumentado.

Actividad:

En primer lugar ilustrar cada ley con los ejemplos del globo descritos para que los alumnos observen por sí mismos las leyes de los gases y así las entiendan mejor.

Después dividir la clase en grupos y darles los siguientes casos. Tendrán que pensar cuál de las leyes explica lo que está sucediendo y exponerlo en clase.

  1. En las bombonas de butano hay 12 kilos de gas. A la presión normal, una atmósfera, ocuparía 4.480 litros…¡eso no nos cabe en casa! ¿Qué han hecho para que ocupe tan poco?
  1. Has metido la comida en el microondas en un tupper cerrado. Cuando lo sacas olvidas abrirlo inmediatamente y pasados 5 minutos no puedes quitarle la tapa, ¿qué ha pasado?
  2. Para hacer volar un globo aerostático primero lo llenan de aire y cuando calientan este aire el globo sube, ¿por qué?

Objetivos:

-Comprender las leyes de los gases observándolas.

-Aplicar correctamente las leyes de los gases a la vida cotidiana.

-Relacionar la teoría aprendida en clase con casos reales.

-Debatir y exponer lo aprendido en clase.

Evaluación:

Se evaluarán los siguientes aspectos:

  1. Haber comprendido las leyes de los gases.
  2. Aplicarlas adecuadamente a los casos planteados.
  3. Se aplique adecuadamente o no, utilizar con lógica lo aprendido para resolver el problema.
  4. Se valorará positivamente la implicación y participación en la actividad.

Bibliografía:

Petrucci, R., Harwood, W.,Herring, F. (2002). Capítulo 6: gases. En Petrucci, R., Harwood, W.,Herring, F. (8ª edición) Química general (pp. 175-219). Madrid: Pearson Prentice Hall

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