Propiedades de los gases
Difusión y efusión de gases
Si se añade una pequeña cantidad de un gas, A, en un extremo de un recipiente cerrado que contiene otro gas, B, el primero difundirá o se distribuirá él mismo uniformemente a través de todo el recipiente en un corto tiempo.
Los diferentes gases tienen sus propias velocidades de difusión. El experimento más sencillo para caracterizar la movilidad intrínseca de cualquier gas es un experimento de efusión en el que se permite que el gas escape a través de orificios pequeños en un espacio en que se ha hecho el vacío.
En un experimento de esta clase, las velocidades de efusión de los gases, medidas en función del número de moléculas o moles de gas que escapan por unidad de tiempo, son inversamente proporcionales a la raíz cuadrada de sus densidades (ley de Graham). Entonces:
| v₁ | = | √δ₂ |
| v₂ | √δ₁ |
Donde:
v: es la velocidad de efusión.
δ: es la densidad del gas.
Como el peso molecular de un gas es proporcional a su densidad, la ecuación anterior puede escribirse:
| v₁ | = | √M₂ |
| v₂ | √M₁ |
En donde M es el peso molecular del gas.
Ejemplo:
Calcular las velocidades de efusión relativas del hidrógeno y oxígeno a través de un pequeño orificio. Emplear los siguientes pesos moleculares:
PMH2 = 2 g
PMO2 = 32 g
Solución:
Empleamos la fórmula de peso molecular.
| vH2 | = | √MO2 |
| vO2 | √MH2 |
Reemplazamos y calculamos:
| vH2 | = | √32 |
| vO2 | √2 |
| vH2 | = √16 |
| vO2 |
| vH2 | = 4 |
| vO2 |
La velocidad de efusión relativa del hidrógeno respecto al oxígeno es 4:
vH2 = 4·vO2
Bibliografía:
Jerome L. Rosenberg. "Teoría y problemas de química general". Libros McGraw-Hill de México S. A. de C. V. México.
Robert C. Smoot y Jack Price. "Química, Un curso moderno". Compañía Editorial Continental S. A., México.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
¿Qué es difusión y efusión?