El Desastre del Hindenburg

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21 de Marzo del 2014

El Desastre del Hindenburg

1. El zepelín alemán Hindenburg fue llenado con gas hidrogeno. En 1973 el vuelo fue destruido estallando violentamente en llamas.

a) Escriba la reacción química balanceada de la reacción de combustión del hidrogeno

La combustión es un fenómeno de oxidación rápida, con desprendimiento de calor(H2) + (1/2 O2) = H2Ohidrógeno2 + un medio de oxígeno2 = aguaAl quemarse, el hidrógeno se combina con el oxígeno dando agua y calor.

b) Es esta reacción exotérmica o endotérmica?

Esta mezcla es muy difícil de encender, pero, una vez que se enciende, la reacción es terriblemente exotérmica..

2. Los vuelos modernos llenan los zepelines con helio. A diferencia del hidrogeno, el helio no combustiona. Use el recurso de electrones de valencia y configuración electrónica para explicar porque el helio es más seguro que el hidrogeno usado en viajes aéreos. Referencia:

Los Gases Nobles: helio (He) - neón (Ne) - argón (Ar) - kriptón (Kr) - xenón (Xe) - radón (Rn)

En el caso de los gases nobles y dada la disposición de sus electrones en las capas mas externas (orbitales), son químicamente inertes lo que significa que no reaccionan frente a otros elementos químicos (por este motivo se llaman nobles). Los átomos que componen este grupo de gases ni siquiera se relacionan entre ellos mismos, a excepción de los pesados como el xenón que en determinadas condiciones forzadas pueden formar algún tipo de compuesto si se relaciona con elementos químicos muy reactivos como por ejemplo el oxígeno y/o el flúor. Debido a esta carencia de reactividad química, los gases nobles, a diferencia de lo que sucede con otros elementos químicos tales como el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el flúor o el cloro, no forman moléculas diatómicas, sino que están constituidos por átomos individuales. Asimismo, y tal como se desprende de su nombre, en condiciones normales se presentan siempre en estado gaseoso.

Excepto el helio, los gases nobles componen una muy pequeña proporción de los gases que forman el aire. El helio, por su peso ligero, no se encuentra en las capas inferiores de la atmósfera y constantemente esta esparciéndose al espacio exterior, se genera a partir de desintegraciones radiactivas y se mantiene en equilibrio entre su producción y su pérdida al espacio. Por otro lado el radón es inestable y radiactivo, produciéndose en la naturaleza a partir de sustancias radiactivos

He: El Helio no es inflamable a diferencia del otro gas liviano que es el Hidrogeno, y por este motivo se emplea como gas de de flotación en globos de investigación atmosférica o militares y zepelines publicitarios. Ne: El Neón por su luz de tonalidad rojo-anaranjado cuando es estimulado por una corriente eléctrica se emplea para fines publicitarios, también se llaman tubos de neón los que poseen otros colores aunque en realidad poseen dentro otros gases.

Ar: El Argón se usa dentro de lámparas incandescentes porque no reacciona con el filamento interior aun a altas temperaturas y presiones. En tubos fluorescentes genera un color verde-azul. También se utiliza en el campo industrial para evitar reacciones químicas indeseadas

Kr: Entre 1960 y 1983 se consideraba la longitud de un metro como la radiación emitida por un átomo excitado de kriptón. Se utiliza solo o mezclado con otros gases nobles en tubos fluorescentes o lámparas de iluminación en

Aeropuertos, por el alcance de la luz roja emitida; también es utilizado para proyectores de cine. Su uso en el laser de kriptón es útil en la cirugía para la retina en el ojo.

Xe: Uso principal del Xenón es en emisores de luz con características bactericidas, tubos luminosos y flashes fotográficos, así como tubos fluorescentes con capacidad de excitar el laser de rubí.

Rn: El gas Radón se genera a partir de la desintegración radiactiva del uranio a radio, Por lo tanto no posee aplicaciones en la práctica diaria.

El Helio: Elemento químico gaseoso, símbolo He, número atómico 2 y peso atómico de 4.0026. El helio es uno de los gases nobles del grupo O de la tabla periódica. Es el segundo elemento más ligero. La fuente principal de helio del mundo es un grupo de campos de gas natural en los Estados Unidos.El helio es un gas incoloro, inodoro e insípido. Tiene menor solubilidad en agua que cualquier otro gas. Es el elemento menos reactivo y esencialmente no forma compuesto químico. La densidad y la viscosidad del vapor de helio son muy bajas. La conductividad térmica y el contenido calórico son excepcionalmente altos. El helio puede licuarse, pero su temperatura de condensación es la más baja de cualquier sustancia conocida.El helio fue el primer gas de llenado de globos y dirigibles. Esta aplicación continúa en la investigación de alta altitud y para globos meteorológicos. El uso principal del helio lo constituye el gas inerte de protección en soldadura autógena. Su mayor potencial lo encontramos en aplicaciones a temperaturas muy bajas. El helio es el único refrigerante capaz de alcanzar temperaturas menores que 14 K (-434ºF). El principal valor de la temperatura ultra baja está en el desarrollo del estado de superconductividad, en el cual hay prácticamente una resistencia cero al flujo de la electricidad. Otras aplicaciones son su uso como gas presurizante en combustibles líquidos de cohetes, en mezclas helio-oxígeno para buzos, como fluido de trabajo en los reactores nucleares enfriados por gas y como gas transportador en los análisis químicos por cromatografía de gases.El helio terrestre se forma por decaimiento radiactivo natural de elementos más pesados. La mayor parte de este helio migra a la superficie y entra en la atmósfera. Cabría suponer que la concentración atmosférica del helio (5.25 partes por millón al nivel del mar) fuese superior. Sin embargo, su peso molecular bajo le permite escapar al espacio a una velocidad equivalente a la de su formación. Los gases naturales lo contienen en concentraciones superiores a la atmosférica.

3. Use la ley de avogadro para explicar porque el hidrogeno es menos denso que el helio (esto hace que un mismo volumen de hidrogeno tiene un peso mayor que un volumen equivalente de helio).

Amadeo Avogadro: El estudio de los gases atrajo la atención del físico italiano Amadeo Avogadro, que en 1811 formuló una importante ley que lleva su nombre (véase ley de Avogadro). Esta ley afirma que dos volúmenes iguales de gases diferentes contienen el mismo número de moléculas si sus condiciones de temperatura y presión son las mismas. Si se dan esas condiciones, dos botellas idénticas, una llena de oxígeno y otra de helio, contendrán exactamente el mismo número de moléculas. Sin embargo, el número de átomos de oxígeno será dos veces mayor puesto que el oxígeno es diatómico.

4. Los balones (globos) aéreos en la actualidad usualmente son llenados con aire caliente en lugar de helio. Utilice la ley de gases ideales para explicar porque el aire caliente hace que los globos floten.

La ciencia de los balones:

El PRINCIPIO DE ARQUIMEDES es un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con una fuerza ascendente igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, se relaciona en que los globos de aire caliente se elevan en la atmósfera por el principio "más ligeros que el aire", la densidad del aire caliente que contienen, tiene que ser menor que la del aire que los rodea, por lo que el globo recibe un empuje ascensional que lo eleva. (Principio de Arquímedes).

La LEY DE BOYLE-MARIOTTE (o Ley de Boyle), formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión: PV=k\,donde k\, es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta se relaciona en Fuerza de elevación real (Fe) = fuerza de elevación producida por la diferencia de densidades (temperaturas) (Ft) - peso del globo y sus accesorios (P).Si esta expresión es positiva, el globo ascenderá, en caso contrario nuestro globo será un fracaso.

LEY DE CHARLES y Gay-Lussac, también llamada Ley de Charles explica las leyes de los gases ideales. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa. En esta ley, Charles dice que a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que "temperatura" significa movimiento de las partículas. Así que, a mayor movimiento de las partículas (temperatura), mayor volumen del gas. Tiene relación en que Si calentamos el aire contenido en un globo a una temperatura aproximada de 75ºC en un ambiente exterior que esté a unos 15ºC, conseguiremos una fuerza de elevación que será proporcional al volumen del globo. A esta fuerza, para que nuestros globos suban, habrá que restarle el propio peso del globo y sus accesorios.

Ley de lussacFue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800. Establece la relación entre la temperatura y la presión 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 Esta ley, al igual que la de Charles, está expresada en función de la temperatura absoluta. Al igual que en la ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en Kelvin.Tiene que ver en qué Para llevar a buen fin nuestro proyecto, tendremos que calcular:Fuerza de elevación (Ft), dependiendo de las diferencias de temperatura y de su volumen.Peso del globo y sus accesorios (P), que dependerá de su superficie y de los accesorios de construcción

5. El químico francés Gay-Lussac es famoso por describir la ley de los volúmenes combinados.

a) Porque Gay Lussac uso balones para estudiar química en 1800? En 1802, Gay-Lussac fue el primero en formular la ley según la cual un gas se expande proporcionalmente a su temperatura (absoluta) si se mantiene constante la presión (Ley de Charles) y que aumenta proporcionalmente su presión si el volumen se mantiene constante (Ley de Gay-Lussac).

b) Que aprendió Gay Lussac de las investigaciones que el condujo usando aire caliente en un balón? Gay Lussac y Charles, luego se combinan señalando que dan lugar a una ecuación general que engloba a Las otras. Por último si se enuncia en Física, la ecuación general de los gases ideales se Presenta como p1.V1/T1=p2.V2/T2 pero si se enuncia en Química se describe como p.V= n.R.T, lo que posiblemente indique poca integración entre las dos asignaturas. Surge la idea entonces de abordar estas temáticas desde los intereses de los estudiantes y en particular desde el deporte extremo del buceo profundo, una actividad que permite motivar, pues genera dinámicas colectivas innovadoras, con el propósito de involucrar dichas temáticas en el contexto de este deporte (o actividad de recreación), que novedosamente los llevaría a un aprendizaje significativo y a un cambio conceptual de la respiración, intercambio y leyes de los gases.

Joseph Luis Gay Lussac (biografía) Hijo de Antoine Gay-Lussac, abogado y procurador de Luis XVI. Realiza sus primeros estudios en su región natal hasta que, en 1794, se dirige a París. En 1797será aceptado en la École Polytechnique, fundada tres años antes; saldrá de allí en 1800 para ingresar en la École des Ponts et Chaussées. Pero la profesión de ingeniero no le atraía, así que pasará cada vez más tiempo en la Polytechnique asistiendo a Claude Louis Berthollet, participa activamente en la Société d'Arcueil fundada por este durante más de doce años.

A la edad de 23 años, en enero de 1803, presenta al Instituto (la Académie des sciences) su primera memoria, "Recherches sur la dilatation des gaz", verificando descubrimientos realizados por Charles en 1787. En 1804 efectúa dos ascensos en globo aerostático, alcanzando una altura de 7000 metros.

En enero de 1805 presenta al Instituto una nueva memoria, en la que formula su primera ley sobre las combinaciones gaseosas (Primera ley de Gay-Lussac), y emprende luego un viaje por Europa junto a su amigo Humboldt para estudiar la composición del aire y el campo magnético terrestre.

Es elegido miembro del Instituto en 1806, y dos años después se casa con Geneviève Rojot (1785-1876), con quien tendrá cinco hijos. En la Polytechnique comienza experimentos con una gigantesca pila de Volta de 600 pares de placas de cobre y zinc de 900 cm² cada una. Descubre, junto Thénard, el boro y el potasio.

En 1809 formula su ley estequiométrica "Sur la combinaison des substances gazeuses"1 y es designado Profesor de Química Práctica en la École Polytechnique, y titular de la cátedra de Física en la recién creada Facultad de Ciencias de París (en la Sorbona). El mismo año demuestra que el cloro, llamado hasta entonces ácido muriático oxigenado, es un elemento químico simple; este descubrimiento fue realizado en paralelo también por Humphry Davy. Los caminos de investigación de Davy y Gay-Lussac volverán a cruzarse en 1813, cuando ambos, trabajando separadamente, descubren el iodo

En 1815 descubre el ácido cianhídrico (ácido prúsico). En 1816 reinicia, junto con Arago, los "Annales de chimie et de physique", de los que será jefe de redacción. En 1818 es designado miembro del Conseil de perfectionnement des Poudres et Salpêtres, al que aportará mejoras sobre la composición de las pólvoras, los detonadores y las aleaciones para la fabricación de cañones.

En los diez años comprendidos entre 1819 y 1828 trabajará en proyectos muy variados: solubilidad de las sales, textiles ignífugos, polvos de blanquear, graduación del alcohol, la vela de estearina, y lospararrayos. Hará otras contribuciones importantes a la química industrial, mejorando los procedimientos de fabricación del ácido sulfúrico y del ácido oxálico.

En 1829 será nombrado ensayista en jefe del Bureau de garantie à la Monnaie, organismo público encargado de vigilar la calidad de la moneda acuñada. Allí desarrollará un nuevo método para determinar el título de la plata en una aleación, método que se usa aún en la actualidad.

Como muchos científicos franceses de su tiempo, combinará su actividad con la política. Es electo diputado por Haute-Vienne en 1831, y será reelegido en 1834 y 1837. En 1832 ingresa en la Compagnie Manufacture des Glaces de Saint-Gobain con el cargo de "censor"; en 1840 ascenderá a administrador, para convertirse en presidente del consejo de administración en 1843. Entretanto, el rey Luis Felipe I lo nombra "par de Francia" en 1839.

En 1840 renuncia a la Polytechnique; en 1848 renuncia a la mayor parte de sus puestos y se retira a descansar a su finca en Lussac, cerca de Saint-Léonard, donde había hecho construir un laboratorio. Muere en París dos años más tarde. Está enterrado en el cementerio de Père-Lachaise.

6. El Hindenburg fue llenado con hidrogeno inflamable, pero las investigaciones recientes sugieren que el hidrogeno no fue el único material peligroso involucrado en esta tragedia.

a) Como puede una pintura hecha de polvo de aluminio contribuir al desastre? Era un nuevo diseño, completamente hecho de duraluminio: 245 m de largo, 41 m de diámetro, 16 bolsas (14 de hidrógeno y 2 balones de aire) con una capacidad de 200.000 m³ de gas, con un empuje útil de 112,1 t (1.099 MN), gracias a cuatro motores diesel Daimler-Benz de 1.200 CV (890 Kw). Alcanzaba una velocidad máxima de 135 km/h.

El Hindenburg era más largo que tres Boeing 747 juntos. Originalmente, tenía capacidad para 50 pasajeros —siendo aumentada hasta 72 en 1937—, y una tripulación de 61 personas. Por razones aerodinámicas, las dependencias de los pasajeros se encontraban dentro del propio cuerpo del dirigible, y no en góndolas. Fue construido con algodón, barnizado con óxido de hierro y acetato-butirato de celulosa impregnado de polvo de aluminio. (El polvo de aluminio y el oxido de hierro forman una mezcla llamada “termita” que es muy inflamable) Fabricado por Luftschiffbau Zeppelín en 1935 con un coste de 500.000 libras, hizo su primer vuelo el 4 de marzo de 1936.

b) Escriba la reacción química del aluminio que sucedió durante el desastre Por este motivo, es difícil detectar visualmente si un escape de hidrógeno está ardiendo. Las llamas que se aprecian en las fotos del dirigible Hindenburg son llamas de hidrógeno coloreadas por el material de la cubierta de la aeronave, que contenía carbono y polvo de aluminio pirofórico, así como otros materiales combustibles.8 (Independientemente de la causa de este incendio, es claro que se produjo la ignición del hidrógeno, ya que en ausencia de este gas la cubierta del dirigible habría tardado horas en quemarse).9Otra característica de los fuegos alimentados por hidrógeno es que las llamas tienden a ascender rápidamente con el gas a través del aire (algo que también se puede apreciar en las fotografías del accidente del Hindeburg), causando menos daños que los fuegos alimentados por hidrocarburos. Por ejemplo, dos tercios de los pasajeros del dirigible sobrevivieron al incendio, y muchas de las muertes que se produjeron fueron por caídas al vacío y por la combustión de gasolina.c) Como se utiliza el aluminio en los vuelos espaciales? Durante el proceso, es posible añadir químicamente colorantes especiales en los poros del aluminio, dando así al metal un acabado de larga duración y una gama de colores que incluyen las tonalidades champán, bronce y negro. La pintura sobre aluminio tiende a pelarse, sin embargo el aluminio anodizado no se pela porque el color es parte de la propia estructura de cada pieza, además, resiste la corrosión, el frío y el calor y el desgaste.

Durante años, el aluminio anodizado se ha utilizado en los automóviles y en los camiones diesel puesto que requiere menos maquinaria, es fácil trabajar con él y pesa mucho menos que otros materiales. El aluminio anodizado es tan resistente a la abrasión que la Nasa lo ha elegido como única alternativa para la codificación de colores en la Estación Espacial Internacional.

d) Es esta reacción endotérmica o exotérmica?

Es Una Reacción Exotérmica

La reacción endotérmica es una reacción química que absorbe energía. Casi todas las reacciones químicas implican la ruptura y formación de los enlaces que unen a los átomos.

Las reacciones exotérmicas se han utilizado durante miles de años, por ejemplo en la quema de combustibles. Cuando se quema carbón tienen lugar varias reacciones, pero el resultado global es que los átomos de carbono del carbono se combinan con el oxigeno del aire para formar dióxido de carbono gas, mientras que los átomos de hidrogeno reaccionan con el oxigeno para producir vapor de agua. La redistribución de los enlaces químicos desprende gran cantidad de energía en forma de calor, luz y sonido. Aunque para la ruptura de los enlaces entre carbono y el hidrogeno se requiere energía calorífica, esta es mucho menor que la que se desprende cuando estos dos elementos se combinan con el oxigeno. Esto hace que la reacción global sea exotérmica.

e) Use la regla del octeto para explicar porque el aluminio en polvo puede comportarse como se supone que sucedió en la tragedia del Hindenburg?

f) Piensa usted que el aluminio puede comportarse en la misma forma que el aluminio en polvo? Porque si o porque no? SI Existen cientos de aplicaciones químicas del aluminio y sus compuestos. El aluminio en polvo se usa en pinturas, combustible para cohetes y explosivos y como reductor químico.

g) Describa los experimentos realizados por Addison Bain Sus datos experimentales indican que el componente de la capa de pintura no debe compararse con un "cohete propulsante”.

h) Explique cómo estos resultados y otra evidencia permitió llegar a la conclusión que la cobertura del Hindenburg fue la principal causa del fuego que destruyo el zepelín?

Porque y como se incendio el Hindenburg? por Addison Bain En Noviembre de 2000 fue propuesta, por un antiguo trabajador de la NASA, Addison Bain una nueva teoría. Addison afirma que la causa original del fuego se debió a la pintura que se utilizó para recubrir el dirigible. Dicha pintura a base de óxidos, acetatos y aluminio pulverizado era una mezcla muy similar al combustible que se utiliza hoy en los cohetes. Bain piensa que el fuego comenzó producto de la acumulación de la carga estática producida por la tormenta en la superficie del dirigible y su estructura. Cuando las cuerdas de amarre humedecidas por la lluvia estuvieron en contacto con la tierra se produjo una diferencia de potencial eléctrico entre la estructura y la superficie, lo que hizo comenzar el fuego. Sin embargo algunos testigos afirmaron que el fuego empezó con una explosión en la parte trasera del dirigible, esto hace que la teoría de Bain pierda peso.

El Hindenburg (secretos de la muerte) A pesar de lo impactante del desastre, de las 97 personas que había a bordo sólo 35 murieron, la mayoría de ellas quemadas o aplastadas bajo la estructura. En concreto, de los 36 pasajeros y 61 personas de la tripulación, 13 y 22 personas murieron, respectivamente. Muchos de los tripulantes y pasajeros se salvaron gracias a la rotura de los tanques de agua, que cayó sobre ellos, salvándoles de las llamas.

Propelentes para lanzar cohetes al espacio Los cohetes de propelentes sólido se preparan como una mezcla de combustible y comburente llamado 'grano' y la carcasa de almacenamiento de propelente se convierte efectivamente en la cámara de combustión. En los cohetes de combustible líquido normalmente una bomba impulsa, por separado, el combustible y el comburente a la cámara de combustión, donde se mezclan y queman. Los motores cohete híbridos utilizan una combinación de propulsores sólidos y líquidos o gaseosos. Los cohetes tanto líquidos como híbridos utilizar inyectores para introducir el propulsor en la cámara. Estos son a menudo una serie de simples chorros - agujeros por los que el propelente se escapa bajo presión, pero a veces pueden ser boquillas de pulverización más complejas. Cuando dos o más propulsores inyectan los chorros de los propulsores suelen chocar deliberadamente ya que esto rompe el flujo en gotas más pequeñas que se queman más fácilmente.

Pregunta Concepto Involucrado

1 Reacciones Químicas y Conservación de la Masa

Una reacción química: consiste en el cambio de una o más sustancias en otra(s). Los reactantes son las sustancias involucradas al inicio de la reacción y los productos son las sustancias que resultan de la transformación. En una ecuación química que describe una reacción, los reactantes, representados por sus fórmulas o símbolos, se ubican a la izquierda de una flecha; y posterior a la flecha, se escriben los productos, igualmente simbolizados. En una ecuación se puede indicar los estados físicos de las sustancias involucradas de la manera siguiente: (s) para sólido, (l) para líquido, (g) para gaseoso y (ac) para soluciones acuosas. Los catalizadores, temperaturas o condiciones especiales deben especificarse encima de la flecha.

Conservación de la masa: o ley de conservación de la materia es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Fue elaborada por Antoine Lavoisier y otros científicos que le sucedieron. Establece un punto muy importante: “En toda reacción química la masa se conserva, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos”.

2 Regla del Octeto, Gases Nobles, Reacciones Químicas

La regla del octeto: es una regla general en química. Se predice que los elementos se combinan de tal manera que siempre tengan 8 electrones en su capa más externa; una vez que alcanzan este estado estable, se dice que tienen un octeto completo. Al igual que con todas las demás reglas de oro, hay muchas excepciones, por lo que no debes tratar de aplicarla indiscriminadamente a todos los elementos. Para los elementos del período 2 (carbono, nitrógeno, oxígeno, etc.), sin embargo, es una herramienta muy útil para ayudarte a dibujar estructuras moleculares.

Los gases nobles: se utilizan de forma generalizada para la iluminación. El criptón o el xenón limitan la degradación progresiva del filamento de la bombilla incandescente, aumentando de esta forma el tiempo de vida de la bombilla y garantizando una mejor eficacia luminosa. El neón y el xenón también se utilizan para la iluminación publicitaria en forma de tubos o bombillas luminiscentes denominados «tubos de neón».

Las reacciones químicas: hay sustancias que se componen de átomos encadenados en moléculas. Una reacción química se produce cuando dos o más sustancias se combinan transformando su composición.

3 Hipótesis de Avogadro, Moles, Comportamiento de los gases

Hipótesis de Avogadro: admitió la existencia de moléculas gaseosas formadas por dos o más átomos iguales. Según Avogadro, en una reacción química una molécula de reactivo debe reaccionar con una o varias moléculas de otro reactivo, dando lugar a una o varias moléculas del producto, pero una molécula no puede reaccionar con un número no entero de moléculas, ya que la unidad mínima de un reactivo es la molécula. Debe existir, por tanto, una relación de números enteros sencillos entre las moléculas de los reactivos, y entre estas moléculas y las del producto.

Según la Ley de los volúmenes de combinación esta misma relación es la que ocurre entre los volúmenes de los gases en una reacción química. Por ello, debe de existir una relación directa entre estos volúmenes de gases y el número de moléculas que contienen.

La ley de Avogadro dice que: "Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas" También el enunciado inverso es cierto: "Un determinado número de moléculas de dos gases diferentes ocupan el mismo volumen en idénticas condiciones de presión y temperatura".

Esta ley suele enunciarse actualmente también como: "La masa molar o mol de diferentes sustancias contiene el mismo número de moléculas".

Los moles: se dice que un mol es un conjunto de 6.023*10 a la 23 bien sea átomos moléculas, pero cuando uno habla de un mol de oxigeno cuantos átomos tiene ese oxigeno.

Los comportamiento de los gases: Para el comportamiento térmico de partículas de la materia existen cuatro cantidades medibles que son de gran interés: presión, volumen, temperatura y masa de la muestra del material (o mejor aún cantidad de sustancia, medida en moles).

Cualquier gas se considera como un fluido, porque tiene las propiedades que le permiten comportarse como tal.

Sus moléculas, en continuo movimiento, colisionan elásticamente entre sí y contra las paredes del recipiente que contiene al gas, contra las que ejercen una presión permanente. Si el gas se calienta, esta energía calorífica se invierte en energía cinética de las moléculas, es decir, las moléculas se mueven con mayor velocidad, por lo que el número de choques contra las paredes del recipiente aumenta en número y energía. Como consecuencia la presión del gas aumenta, y si las paredes del recipiente no son rígidas, el volumen del gas aumenta.

Un gas tiende a ser activo químicamente debido a que su superficie molecular es también grande, es decir, al estar sus partículas en continuo movimiento chocando unas con otras, esto hace más fácil el contacto entre una sustancia y otra, aumentando la velocidad de reacción en comparación con los líquidos o los sólidos.

Para entender mejor el comportamiento de un gas, siempre se realizan estudios con respecto al gas ideal, aunque éste en realidad nunca existe y las propiedades de éste son:

Una sustancia gaseosa pura está constituida por moléculas de igual tamaño y masa. Una mezcla de sustancias gaseosas está formada por moléculas diferentes en tamaño y masa.

Debido a la gran distancia entre unas moléculas y otras y a que se mueven a gran velocidad, las fuerzas de atracción entre las moléculas se consideran despreciables.

El tamaño de las moléculas del gas es muy pequeño, por lo que el volumen que ocupan las moléculas es despreciable en comparación con el volumen total del recipiente. La densidad de un gas es muy baja.

Las moléculas de un gas se encuentran en constante movimiento a gran velocidad, por lo que chocan elásticamente de forma continua entre sí y contra las paredes del recipiente que las contiene.

Para explicar el comportamiento de los gases, las nuevas teorías utilizan tanto la estadística como la teoría cuántica, además de experimentar con gases de diferentes propiedades o propiedades límite, como el UF6, que es el gas más pesado conocido.

Un gas no tiene forma ni volumen fijo; se caracteriza por la casi nula cohesión y la gran energía cinética de sus moléculas, las cuales se mueven.

4 Ley del gas ideal

La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas ideal. Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.

5 Mezclas de gases, Composición química del aireMezclas de gases ideales: perfectos en función de la presión y su composición.

Consideremos nA moles de un gas A encerrado en un recipiente de volumen V a la temperatura T. De acuerdo con la ley del gas perfecto, la presión ejercida por ese gas será:

Análogamente, para nB moles de un gas B en las mismas condiciones:

Composición química del aire:

O2: Oxigeno_____ Se produce a través del proceso de fotosíntesis, es un gas comburente.

CO2: Dióxido de Carbono____Es un proceso vital de plantas y animales

N2: Nitrógeno____Es utilizado para la fotosíntesis.

Ar: Argón_____No forma compuestos.

H2: Hidrogeno_____Es combustible, es un gas de la tierra

O3: Ozono_____Se produce en forma natural en la estratosfera por la acción de la radiación ultravioleta (UV).

6 Reacciones químicas y reactividad, área superficial, regla del octeto, método científico, naturaleza del conocimiento científico.

Reacción Química: Son los cambios que sufren las sustancias, cuando se combinan unas con otras.

La Reactivad Química: Se refiere a la velocidad, fuerza o grado de acción de un elemento al reaccionar.

Área superficial: De un material es una propiedad de fundamental importancia ya que controla la interacción química entre sólidos y líquidos o gases.

Regla del octeto: que la tendencia de los átomos de los elementos del sistema periódico, es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones tal que adquiere una configuración semejante a la de un gas noble, ubicados al extremo derecho de la tabla periódica y son inertes, o sea que es muy difícil que reaccionen con algún otro elemento pese a que son elementos electroquímicamente estables, ya que cumplen con la ley de Lewis, o regla del octeto. Esta regla es aplicable para la creación de enlaces entre los átomos

Método Científico: es un proceso destinado a explicar fenómenos, establecer relaciones entre los hechos y enunciar leyes que expliquen los fenómenos físicos del mundo y permitan obtener, con estos conocimientos, aplicaciones útiles al hombre.

Por proceso o "método científico" se entiende aquellas prácticas utilizadas y ratificadas por la comunidad científica como válidas a la hora de proceder con el fin de exponer y confirmar sus teorías. Las teorías científicas, destinadas a explicar de alguna manera los fenómenos que observamos, pueden apoyarse o no en experimentos que certifiquen su validez. Sin embargo, hay que dejar claro que el mero uso de metodologías experimentales, no es necesariamente sinónimo del uso del método científico, o su realización al 100%. Por ello, Francis Bacon definió el método científico de la siguiente manera:

Observación: Observar es aplicar atentamente los sentidos a un objeto o a un fenómeno, para estudiarlos tal como se presentan en realidad. Inducción: La acción y efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias particulares, el principio particular de cada una de ellas. Hipótesis: Planteamiento mediante la observación siguiendo las normas establecidas por el método científico. Probar la hipótesis por experimentación. Demostración o refutación (antítesis) de la hipótesis. Tesis o teoría científica (conclusiones).

Naturaleza del conocimiento científico: El método científico es un proceso destinado a explicar fenómenos, establecer relaciones entre los hechos y enunciar leyes que expliquen los fenómenos físicos del mundo y permitan obtener, con estos conocimientos, aplicaciones útiles al hombre.

Los científicos emplean el método científico como una forma planificada de trabajar. Sus logros son acumulativos y han llevado a la Humanidad al momento cultural actual.

LA NATURALEZA DE LA CIENCIA

A lo largo de la historia de la humanidad, se han desarrollado y probado muchas ideas relacionadas entre sí sobre los ámbitos físico, biológico, psicológico y social. Dichas ideas han permitido a las generaciones posteriores entender de manera cada vez más clara y confiable a la especie humana y su entorno. Los medios utilizados para desarrollar tales ideas son formas particulares de observar, pensar, experimentar y probar, las cuales representan un aspecto fundamental de la naturaleza de la ciencia y reflejan cuánto difiere ésta de otras formas de conocimiento.

La unión de la ciencia, las matemáticas y la tecnología conforma el quehacer científico y hace que éste tenga éxito. Aunque cada una de estas empresas humanas tiene su propio carácter e historia, son interdependientes y se refuerzan entre sí.