Calculadora de la ley de los gases ideales: despeja PV = nRT para cualquier variable
Halla la presión, el volumen, la cantidad o la temperatura de un gas a partir de los otros tres valores. La calculadora usa R = 8,314 L·kPa/(mol·K) y se abre con 1 mol de gas a 273,15 K y 101,325 kPa, que ocupa 22,414 L.
PV = nRT
R = 8,314 L·kPa/(mol·K)
Cómo usar la calculadora
En Calcular, elige P, V, n o T; esa casilla muestra la respuesta. Introduce los otros tres valores en kilopascales (kPa), litros (L), moles (mol) y kelvin (K). La respuesta se actualiza mientras escribes.
Convierte antes tus datos. Para 25 °C, introduce 298,15 K. Para 1,50 atm, introduce 1,50 × 101,325 = 151,99 kPa. Para 500 mL, introduce 0,500 L.
Ejemplo resuelto
¿Qué volumen ocupan 2,00 mol de un gas ideal a 300 K y 101,325 kPa? Reordena PV = nRT como V = nRT ÷ P.
Primero multiplica: nRT = 2,00 mol × 8,314 L·kPa/(mol·K) × 300 K = 4988,4 L·kPa. Después divide: V = 4988,4 L·kPa ÷ 101,325 kPa = 49,232 L. Los moles, los kelvin y los kilopascales se cancelan y quedan litros. Con tres cifras significativas, la respuesta es 49,2 L.
La fórmula explicada
En PV = nRT, P es la presión, V el volumen, n la cantidad de gas en moles, T la temperatura absoluta y R la constante de los gases. Reordenada: P = nRT ÷ V, V = nRT ÷ P, n = PV ÷ RT y T = PV ÷ nR.
La ley combina la ley de Boyle (el volumen disminuye al aumentar la presión), la ley de Charles (el volumen es proporcional a la temperatura en kelvin) y la ley de Avogadro (el volumen es proporcional a los moles).
Unidades y consejos
Como 1 L·kPa es exactamente 1 julio, R = 8,314 L·kPa/(mol·K) es lo mismo que 8,314 J/(mol·K). Conversiones útiles: 1 atm = 101,325 kPa = 760 mmHg, 1 bar = 100 kPa y 1 m³ = 1000 L.
Usa siempre kelvin: K = °C + 273,15. Usar más cifras de R (8,314462618) cambia la última cifra decimal y da 49,234 L en lugar de los 49,232 L de arriba.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el volumen molar de un gas en condiciones normales (STP)?
Un mol de un gas ideal ocupa 22,414 L a 0 °C y 1 atm (101,325 kPa). Según la definición actual de la IUPAC para las condiciones normales, 0 °C y 100 kPa, el volumen molar es de unos 22,711 L.
¿Cuál es el valor de R en PV = nRT?
R vale 8,314 J/(mol·K), que equivale a 8,314 L·kPa/(mol·K). En otras unidades es 0,08206 L·atm/(mol·K) o 62,36 L·mmHg/(mol·K).
¿Por qué la temperatura tiene que estar en kelvin?
La presión y el volumen de un gas son proporcionales a la temperatura absoluta, medida desde el cero absoluto. En grados Celsius, un gas a 0 °C parecería tener volumen cero, y los gases más fríos, volúmenes negativos.
¿Cuándo no funciona la ley de los gases ideales?
Pierde exactitud a presiones altas y temperaturas bajas, cuando las partículas del gas están cerca unas de otras y se atraen. Entonces los químicos usan correcciones como la ecuación de van der Waals.