Gases Ideales y Reales

Universidad de Guanajuato

Campus Irapuato-Salamanca

CAPÍTULO 5

ESTADO GASEOSO
Un gas es uno de los tres estados de la materia, que es homogéneo y que adquiere la forma y el volumen del
recipiente que lo contiene. Los gases se pueden expandir y comprimir entre límites muy amplios, lo que es
imposible en los líquidos y los sólidos, tienen la facilidad de mezclarse completamente dosgases dentro de
un mismo recipiente por lo que todas las mezclas gaseosas son homogéneas. Los gases se describen en
términos de su presión, temperatura, volumen y moles contenidos. De estos parámetros, el volumen
(Litros) y los moles (conjunto de 6.023 x 1023 partículas) tienen medidas absolutas, pero la temperatura y la
presión se pueden encontrar mediciones absolutas o mediciones relativas.
Enel caso de la temperatura, que mide el nivel energético de una sustancia, se tienen las escalas: absoluta
(Kelvin y Rankin) y relativa (Celsius y Fahrenheit). La primera de cada escala corresponde al Sistema
Internacional y las segundas son del Sistema Inglés. Sus equivalencias son:
K = ºC + 273
R = ºF + 460
ºC = (5/9) (ºF – 32)
ºF = (9/5) ºC + 32
R = 1.8 K
En el caso de la presión, que esla fuerza ejercida por las moléculas del gas sobre las paredes del recipiente
que lo contiene, la presión absoluta (psia) es la suma de la presión barométrica (psig) con la presión
atmosférica. Una vez establecida esta distinción, las unidades de ambas son las mismas y a continuación se
presentan las equivalencias de alguna de ellas:
1 atm = 760 mm de Hg (760 torr o torricelli)= 14.7 lb/pul2= 14.7 psia
Por otro lado, todos los gases presentan el mismo comportamiento bajo las mismas condiciones, sea un gas
con moléculas muy grandes (C4 H10) o sea uno con moléculas muy pequeñas (H2). Esto lo dice la Hipótesis
de Avogadro (que ya debiera ser ley, puesto que es perfectamente comprobable): Bajo las mismas
condiciones de presión y de temperatura, volúmenes iguales de gases distintoscontienen el mismo número de
moléculas. Por último, se han establecido las condiciones normales para los gases, esto con el afán de
ahorrar pasos en los cálculos sobre un sistema gaseoso. Estas condiciones, también denominadas TPE, TPN o
TPS son las siguientes:
Presión estándar = 1 atm,

Temperatura estándar = 273 K = 0 ºC

A esas condiciones, se debe tener la certeza de que 1 mol decualquier gas ocupará un volumen de 22.4 Litros
exactamente. A continuación se presenta la teoría que dió pié a la profundización en su estudio y
comprensión, para su posterior manipulación.

5.1 TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES IDEALES
Para entender el comportamiento de los cuerpos gaseosos, se deben primero conocer los postulados de la
Teoría Cinética de los Gases Ideales, enunciada en 1738 porBernoulli. Esta teoría establece que el calor
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Prof. Ma.de Guadalupe García Hernández
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(energía) y el movimiento están relacionados, que en alguna medida las partículas de toda la materia se
encuentran en movimiento y que el calor esun indicio de este movimiento; esta teoría ayuda a explicar
comportamientos y propiedades de los gases, y a continuación se mencionan sus postulados.

Postulado 1:
Se considera que los gases están constituidos por diminutas partículas discretas llamadas moléculas, de igual
masa y tamaño en un mismo gas, pero diferentes para gases distintos.
Postulado 2:
Las moléculas de un gas confinado enun recipiente se hallan en un movimiento caótico (desordenado) sin
cesar, durante el cual chocan entre si o con las paredes del recipiente.
Postulado 3:
El bombardeo a las paredes del recipiente origina una presión, es decir, una fuerza por unidad de área,
promedio de las colisiones de las moléculas.
Postulado 4:
Las colisiones de las moléculas son elásticas, es decir, mientras no varíe con...