leyes de los gases

BLOQUE I. LAS LEYES DE LOS GASES
1.

Antecedentes
a. Introducción

La mayoría de las sustancias, bajo las condiciones adecuadas de temperatura y presión, se
pueden encontrar en cualquiera de los tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Un
claro ejemplo de esto es el agua, que a temperaturas bajas se encuentra en su estado sólido
como hielo, al aumentar la temperatura pasa aestado líquido como agua y si continuamos
aumentando la temperatura pasa al estado gaseoso como vapor.
Pero, ¿Qué tienen de especial los gases? Los gases se distinguen de los otros estados de la
materia ya que el movimiento de sus partículas es aleatorio; la fuerza de atracción entra las
mismas es tan débil que podría considerarse inexistente, es por eso que, se mueven de
manera libre eindependiente. Los gases son más previsibles que cualquier otro estado, esto se
debe a que, en general, todas las partículas gaseosas se comportan de la misma manera a
diferencia de las moléculas en estado líquido o sólido.
Como gas podemos encontrar diferente tipo de moléculas, como:






Sustancias moleculares: Moléculas formados por dos o más átomos de mismo
elemento; ejemplo, H2,N2, O2, O3, F2, Cl2.
Compuestos moleculares: Formados por elementos no metálicos, de bajo peso
molecular, de enlaces covalentes (enlaces débiles). Se caracterizan por encontrarse en
estado líquido y requerir muy poca energía (calor) para pasar a estado gaseoso;
ejemplo, CO, CO2, HCl, NH3, CL
Gases nobles: He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn.
Otros: HF, NO, NO2, N2O, SO2, HCN.

Los compuestos iónicos nolos podemos encontrar como gases en condiciones
normales (25°C y 1 atm), ya que están formados por un catión y un anión, por lo tanto, la
energía requerida para su separación es muy alta.
Esto nos indica como la fuerza intermolecular, es un factor que define el
comportamiento de los compuestos, es decir, las condiciones necesarias para que dicho
compuesto se encuentre en estado gaseoso.Todos los gases tienen las siguientes características:





Se adaptan a la forma y volumen del recipiente que los contiene.
Son más compresibles.
Si están conferidos en un mismo recipiente se mezclan de forma uniforme.
Son menos densos.

b. Presión
¿Qué es la presión? La presión se define como la fuerza aplicada por unidad de área. Pero
y ¿Cómo se mide la presión?
Tendríamos queempezar por definir un concepto básico de física: Velocidad. La velocidad
se define como el cambio en la distancia en función del tiempo, es decir:
Donde:

( )

m= metros
s= segundos

Esto nos lleva a la aceleración, que es el cambio de velocidad en función del tiempo
(

)

A finales del siglo XVII Sir Isaac Newton definió otro concepto, llamado fuerza como:
(

)

Donde:
Kg=kilogramos
N= Newtons

Por último regresamos a la definición de presión, que es la fuerza aplicada por unidad de
área:
(

)

Donde:
Pa= Pascal

Presión atmosférica
Como todo los que nos rodea, las moléculas que se encuentran en estado gaseoso están
sujetas a la atracción gravitacional de la tierra, pero estas al ser tan pequeñas caen muy
lentamente a la tierra. Por lo tanto, entre máscercana sea la atmósfera es más densa, como se
muestra en la imagen 1.
La fuerza que experimenta cualquier superficie expuesta a la atmosfera de la tierra es igual
al peso de una columna de aire que está encima de ella. La presión atmosférica, es la presión que
ejerce la atmósfera de la tierra (imagen 2). El valor real de dicha presión depende de la
localización, la temperatura y lascondiciones climáticas.

99%

90%
50%
Imagen 1. Distribución y densidad atmosférica

Imagen 2. Presión que se ejerce por una columna de aire

Pero, ¿Cómo se mide la presión atmosférica? Durante muchos años diversos científicos
decían que la atmósfera no ejercía ninguna presión sobre la tierra; sin embargo, Evangelista
Torricelli creía lo contrario por lo que diseño un instrumento llamado...