La ciencia

Para otros usos de este término, véase Gas (desambiguación).
Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respectoa los gases, las fuerzas gravitatorias y de atracción entre partículas, resultan insignificantes.
Existen diversas leyes que relacionan la presión, el volumen y la temperatura de un gas.

Contenido[ocultar] 1 Ley de Avogadro 2 Ley de Charles 3 Ley de Gay-Lussac 4 Ley de los gases ideales 5 Gases finales 6 Comportamiento de los gases 7 Véase también 8 Enlacesexternos |
[editar] Ley de AvogadroArtículo principal: Ley de Avogadro
Es aquella en el que las constantes son presión y temperatura, siendo el Volumen directamente proporcional al Número de moles (n).
Matemáticamente, la fórmula es:
\frac{V_1}{n_1}=\frac{V_2}{n_2} \,\!
[editar] Ley de CharlesArtículo principal: Ley de Charles
A una presión dada, el volumen ocupado por un gas esdirectamente proporcional a su temperatura.
Matemáticamente la expresión:
\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}   o   \frac{V_1}{V_2}=\frac{T_1}{T_2}
[editar] Ley de Gay-LussacArtículo principal: Ley de Charles y Gay-Lussac
La presión del gas, que se mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura:
\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}
Es por esto que para poder envasar gas, como gaslicuado, primero se ha de enfriar el volumen de gas deseado, hasta una temperatura característica de cada gas, a fin de poder someterlo a la presión requerida para licuarlo sin que se sobrecaliente, y, eventualmente, explote.
[editar] Ley de los gases idealesArtículo principal: Ley de los gases ideales
Las tres leyes mencionadas pueden combinarse matemáticamente en la llamada ley general de losgases. Su expresión matemática es:
P \cdot V = n \cdot R \cdot T
siendo P la presión, V el volumen, n el número de moles, R la constante universal de los gases ideales y T la temperatura en Kelvin.
El valor de R depende de las unidades que se estén utilizando:
R = 0,082 atm·l·K−1·mol−1 si se trabaja con atmósferas y litros
R = 8,31451 J·K−1·mol−1 si se trabaja en SistemaInternacional de Unidades
R = 1,987 cal·K−1·mol−1
R = 8,31451 10−10 erg ·K−1·mol−1
De esta ley se deduce que un mol de gas ideal ocupa siempre un volumen igual a 22,4 litros a 0 °C y 1 atmósfera. También se le llama la ecuación de estado de los gases; ya que solo depende del estado actual en que se encuentre el gas.
[editar] Gases finalesSi se quiere afinar más o si se quiere medir elcomportamiento de algún gas que escapa al comportamiento ideal, habrá que recurrir a las ecuaciones de los gases reales que son variadas y más complicadas cuanto más precisas.
Los gases reales no se expanden infinitamente, sino que llegaría un momento en el que no ocuparían más volumen. Esto se debe a que entre sus átomos/moléculas se establecen unas fuerzas bastante pequeñas, debido a los cambios aleatoriosde sus cargas electrostáticas, a las que se llama fuerzas de Van der Waals.
El comportamiento de un gas suele concordar más con el comportamiento ideal cuanto más sencilla sea su fórmula química y cuanto menor sea su reactividad, tendencia a formar enlaces. Así, por ejemplo, los gases nobles al ser monoatómicos y tener muy baja reactividad, sobre todo el helio, tendrán un comportamiento bastantecercano al ideal. Les seguirán los gases diatómicos, en particular el más liviano hidrógeno. Menos ideales serán los triatómicos, como el dióxido de carbono; el caso del vapor de agua aún es peor, ya que la molécula al ser polar tiende a establecer puentes de hidrógeno, lo que aún reduce más la idealidad. Dentro de los gases orgánicos, el que tendrá un comportamiento más ideal será el metano...