Ley de Gay-Lussac de los volúmenes

Gay-Lussac's Law of Combining Volumes

La ley de Gay-Lussac de los volúmenes de combinación dice que, a igual temperatura y presión, los gases reaccionan en razones de volumen enteras y sencillas. Por ejemplo, 2 L de hidrógeno y 1 L de oxígeno dan 2 L de vapor de agua, razón 2:1:2. Por la ley de Avogadro, volúmenes iguales tienen el mismo número de moléculas, así que razón de volúmenes = número de moléculas = coeficientes de la ecuación. En esta página cambia la reacción y el volumen para ver cómo se alinean las razones de volumen.

Razón de volúmenes

🎈 Intuición — globos que se combinan

①Los gases reaccionan en proporciones de volumen simples

②H₂ 2 L + O₂ 1 L → H₂O 2 L (2:1:2)

③Ley de Gay-Lussac: la razón de volúmenes es de números enteros sencillos

reacción0

📝 Lectura de cada reacción

①Caso 0: H₂ + Cl₂ → 2 HCl (1:1:2)

②Caso 1: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O (2:1:2)

③Caso 2: N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ (1:3:2)

Ley de Avogadro

🔬 Mismo volumen = mismas moléculas

①A la misma T y P

②Da igual el gas

③Volúmenes iguales contienen el mismo nº de moléculas

④Es la ley de Avogadro

volumen22.4 L

Volumen ↔ moléculas

💡 Relación clave

①Por Avogadro

②En reacciones gaseosas: razón de V = razón de moléculas

③En H₂ + Cl₂ → 2 HCl

④V 1:1:2 = moléculas 1:1:2

⑤Coeficientes = razón de V = razón de moléculas

Resumen

Ley de Gay-Lussac

razón de volúmenes = números enteros sencillos

a igual T y P

Ley de Avogadro

igual T, P → igual V = igual nº de moléculas

a 0 °C y 1 atm, 1 mol de gas = 22,4 L

Relación esencial

razón de V = razón molar = razón de coeficientes

todas coinciden en gases

🎯 Puntos clave

①Gay-Lussac: V en relación entera sencilla

②Avogadro: igual T,P → igual V = igual nº moléculas

③En gases: razón V = razón molar = coeficientes

④A 0 °C y 1 atm 1 mol = 22,4 L

⑤Antes y después: mismos átomos

Ejemplos y evaluación de unidad

Ejemplo 1

A la misma temperatura y presión, el hidrógeno gaseoso reacciona con el oxígeno gaseoso para formar vapor de agua (2H₂ + O₂ → 2H₂O). Para que reaccionen del todo 20 mL de hidrógeno, ¿cuántos mL de oxígeno hacen falta y cuántos mL de vapor de agua se forman?

Por la ley de los volúmenes de combinación, la proporción de volúmenes es igual a la de coeficientes, así que H₂ : O₂ : H₂O = 2 : 1 : 2.

Para 20 mL de hidrógeno, oxígeno = 20 × (1/2) = 10 mL, y vapor de agua = 20 × (2/2) = 20 mL.

▸ Hacen falta 10 mL de oxígeno / se forman 20 mL de vapor de agua

En una reacción gaseosa la proporción de volúmenes es igual a la de coeficientes de la ecuación química.

Ejemplo 2

A la misma temperatura y presión, ¿cómo se comparan los números de moléculas en volúmenes iguales de hidrógeno y de oxígeno, y cómo se relaciona esto con la proporción de volúmenes?

Ley de Avogadro: a la misma temperatura y presión, volúmenes iguales contienen el mismo número de moléculas, sea cual sea el gas.

Así que en una reacción gaseosa la proporción de volúmenes = la de número de moléculas = la de coeficientes, todas iguales.

▸ Igual volumen = igual número de moléculas (Avogadro) → proporción de volúmenes = de moléculas = de coeficientes

Gracias a la ley de Avogadro, contar volúmenes equivale a contar moléculas.

Evaluación de unidad

¿Cuál afirmación sobre la ley de los volúmenes de combinación y la ley de Avogadro es correcta?

①En una reacción gaseosa la proporción de volúmenes es siempre una proporción decimal complicada

②Volúmenes iguales de gas contienen números distintos de moléculas según el gas

③En una reacción gaseosa la proporción de volúmenes es igual a la de coeficientes de la ecuación química

④La ley de Avogadro solo se cumple para los sólidos

⑤A 0°C y 1 atm el volumen de 1 mol de gas es 11,2 L

▸ ③ En una reacción gaseosa la proporción de volúmenes es igual a la de coeficientes de la ecuación química

La proporción de volúmenes de una reacción gaseosa es una proporción sencilla de números enteros (① falso), y volúmenes iguales de gas contienen el mismo número de moléculas sea cual sea el gas (② falso, Avogadro).

La ley de Avogadro se cumple para gases (④ falso) y a 0°C y 1 atm 1 mol de gas = 22,4 L (⑤ falso); en una reacción gaseosa la proporción de volúmenes = la de coeficientes (③ correcto).

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Proporciones definidas

Iones y electrólisis

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