La ley de los gases ideales
La ley de los gases ideales, PV = nRT, relaciona la presión P, el volumen V, la cantidad n (en moles) y la temperatura absoluta T de un gas. La constante de los gases es R = 8.314462618 J·mol⁻¹·K⁻¹ — un valor exacto desde la revisión del SI de 2019, que fijó las constantes de Boltzmann y Avogadro (NIST/CODATA). La ley unifica las leyes de Boyle, Charles, Gay-Lussac y Avogadro en una sola ecuación de estado.
Cuándo se cumple y cuándo falla
La ley de los gases ideales es más precisa a baja presión y alta temperatura, donde las moléculas están lejos, su propio volumen es despreciable y las fuerzas intermoleculares son débiles. Los gases reales se desvían cerca de la condensación — a alta presión o baja temperatura — donde hace falta una ecuación de estado corregida como la de van der Waals. En condiciones estándar (STP de IUPAC: 0 °C y 100 kPa), un mol de gas ideal ocupa unos 22.71 L.
Cómo usar la calculadora
Fija tres de P, V, n y T y lee el cuarto, o varía una entrada para ver cómo responde otra a condiciones constantes. La temperatura debe ser absoluta (kelvin) en la ecuación; la herramienta la convierte por ti.
Nota: la temperatura en PV = nRT siempre es absoluta (kelvin). Usar el valor de R de arriba requiere unidades SI (pascales, metros cúbicos, moles, kelvin); la herramienta convierte internamente las unidades comunes de laboratorio (atm, L, °C).
Preguntas frecuentes
¿Qué es la ley de los gases ideales?
PV = nRT, que relaciona la presion, el volumen, la cantidad (en moles) y la temperatura absoluta de un gas ideal a traves de la constante de los gases R. Es la ecuacion de estado de un gas hipotetico de particulas puntuales sin interaccion.
¿Cuál es el valor de la constante R?
R = 8.314462618 J/(mol*K), un valor exacto desde la revision del SI de 2019. En otras unidades es aproximadamente 0.082057 L*atm/(mol*K).
¿Cuándo falla la ley de los gases ideales?
A alta presion y baja temperatura, donde las moleculas estan cerca y su tamano finito y sus atracciones mutuas importan. Cerca de la condensacion la ley se rompe y se usa un modelo de gas real como el de van der Waals.
¿Qué es el STP y el volumen molar?
La temperatura y presion estandar de IUPAC es 0 C (273.15 K) y 100 kPa; un mol de gas ideal ocupa entonces unos 22.71 L. El STP antiguo de 1 atm da un volumen molar de 22.41 L.
Referencias
- Constante de los gases R = 8.314462618 J·mol⁻¹·K⁻¹, exacta desde la revisión del SI de 2019 (NIST/CODATA).
- P. Atkins y J. de Paula, Atkins’ Physical Chemistry (Oxford University Press) — ecuaciones de estado y el gas ideal.
- B. P. É. Clapeyron (1834), consolidación de las leyes de Boyle, Charles, Gay-Lussac y Avogadro en PV = nRT.