Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-216

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184 CAPÍTULO 5 Gases
presión y temperatura constantes, el volumen de un gas es directamente proporcional al 
número de moles del gas presente. En la i gura 5.6 se observa que k4 5 RT/P.
 De acuerdo con la ley de Avogadro, cuando dos gases reaccionan entre sí, los volú-
menes que reaccionan de cada uno de los gases tienen una relación sencilla entre sí. Si el 
producto es un gas, su volumen se relaciona con el volumen de los reactivos mediante 
una relación sencilla (un hecho demostrado antes por Gay-Lussac). Por ejemplo, conside-
re la síntesis de amoniaco a partir de hidrógeno y nitrógeno moleculares:
 
Dado que a la misma temperatura y presión, los volúmenes de los gases son directamen-
te proporcionales al número de moles de los gases presentes, ahora podemos escribir
 
La proporción de volumen de hidrógeno molecular respecto del nitrógeno molecular es de 
3:1, y la del amoniaco (el producto) respecto del hidrógeno molecular y del nitrógeno 
molecular (los reactivos) es de 2:4 o 1:2 (i gura 5.10).
 Los ejemplos de la sección 5.4 ilustran las leyes de los gases. 
5.4 Ecuación del gas ideal
A continuación presentamos un resumen de las leyes de los gases que hemos analizado 
hasta el momento:
 Ley de Boyle: V ~ 
1
P
 (a n y T constantes)
 Ley de Charles: V ~ T (a n y P constantes)
 Ley de Avogadro: V ~ n (a P y T constantes)
Podemos combinar las tres expresiones a una sola ecuación maestra para el comporta-
miento de los gases:
 V ~ 
nT
P
 V 5 R 
nT
P
o PV 5 nRT (5.8)
donde R, la constante de proporcionalidad , se denomina constante de los gases . La ecua-
ción (5.8), conocida como ecuación del gas ideal, explica la relación entre las cuatro 
variables P, V, T y n. Un gas ideal es un gas hipotético cuyo comportamiento de presión, 
Figura 5.10 Relación del 
volumen de gases en una reacción 
química. La proporción del volumen 
del hidrógeno molecular con 
respecto al nitrógeno molecular es 
de 3:1, y la del amoniaco (el 
producto) con respecto del 
hidrógeno molecular y el nitrógeno 
molecular combinados (los 
reactivos) es de 2.4 o 1:2.
3H2(g)
3 moléculas
3 moles
3 volúmenes
+
+
+
+
N2(g)
1 molécula
1 mol
1 volumen
2NH3(g)
2 moléculas
2 moles
2 volúmenes
+
Recuerde que la ecuación del gas 
ideal , a diferencia de las leyes de los 
gases que se analizaron en la sección 
5.3, se aplica a los sistemas que no 
experimentan cambios en presión, vo-
lumen, temperatura y cantidad de un 
gas.
H3 2(g) 1 N2(g) ¡ 2NH3(g)
lesom 2 lesom 1 lesom 3
H3 2(g) 1 N2(g) ¡ 2NH3(g)
volúmenes 2 enmulov 1 úmeneslov 3