Gases

10.1 Características de los gases
Al considerar las características de los gases, lo más apropiado es comenzar con la atmósfera terrestre, vital para todos los seres del planeta. Estudiaremos la atmósfera más a fondo en el capítulo 18; por ahora, demos un vistazo adelantado a la tabla 18.1, que presenta la composición de la atmósfera. Obsérvese que el aire es una compleja mezcla de muchassustancias simples, algunas atómicas y otras formadas por moléculas pequeñas. Sin embargo, consiste principalmente en N2 (78%) y O2 (21%).
Además del O2 y el N2, unos cuantos elementos más (H2, F2, Cl2) existen como gases en condiciones de temperatura y presión ordinarias. Los gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, y Xe) son gases monoatómicos. Muchos compuestos moleculares también son gases. En la tabla 10.1¥se presentan unos cuantos de los compuestos gaseosos más comunes. Obsérvese que todos estos gases se componen exclusivamente de elementos no metálicos. Además, todos tienen fórmulas moleculares sencillas y, por tanto,
masas molares bajas. Las sustancias que son líquidos o sólidos en condiciones ordinarias por lo regular
también pueden existir en el estado gaseoso, en el que muchas veces se lesllama vapores. La sustancia H2O, por ejemplo, puede existir como agua líquida, hielo sólido o vapor de agua. En las condiciones apropiadas, una sustancia puede existir en los tres estados de la materia, o fases, al mismo tiempo. Una botella termo que contiene una mezcla de hielo y agua a 0ºC tiene algo de vapor de agua en la fase gaseosa sobre las fases líquida y sólida. los gases difierensignificativamente de los sólidos y los líquidos en varios sentidos. Por ejemplo, un gas se expande espontáneamente hasta llenar su recipiente. En
consecuencia, el volumen de un gas es el volumen del recipiente en el que se guarda. Los gases también son muy compresibles: cuando se aplica presión a un gas, su volumen disminuye fácilmente. En contraste, los líquidos y los sólidos no se expanden para llenarsus recipientes y tampoco son fácilmente compresibles.
Los gases forman mezclas homogéneas unos con otros sin importar las identidades ni las proporciones relativas de los gases componentes. La atmósfera es un ejemplo excelente. Como ejemplo adicional, cuando vertimos agua y gasolina en una botella, los dos líquidos permanecen como capas separadas. En contraste, el vapor de agua y los vapores dela gasolina que están sobre los líquidos forman una mezcla homogénea de gases. Las propiedades características de los gases se deben a que las moléculas individuales están relativamente alejadas unas de otras. Por ejemplo, en el aire que respiramos, las moléculas ocupan apenas cerca del 0.1% del volumen total; el resto es espacio vacío. Así, cada molécula se comporta en gran medida como si lasotras no estuvieran presentes. Por consiguiente, los diferentes gases se comportan de forma similar, aunque se componen de moléculas distintas. En contraste,
las moléculas individuales de un líquido están cerca unas de otras y ocupan tal vez el 70% del espacio total. Las fuerzas de atracción entre las moléculas mantienen junto el líquido.

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FórmulaNombre Características
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HCN Cianuro de hidrógeno Muy tóxico, tenue olor a almendras amargas
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H2S Sulfuro de hidrógeno Muy tóxico, olor de huevos podridos-------------------------------------------------
CO Monóxido de carbono Tóxico, incoloro, inodoro
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CO2 Dióxido de carbono Incoloro, inodoro
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CH4 Metano Incoloro, inodoro, inflamable...