ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA - LOS GASES - UNDÉCIMO 2021

Definición.

Se denomina gas, al estado de agregación donde la materia no tiene forma ni volumen definido, dado que las moléculas que conforman el gas tienen tan poca fuerza de atracción entre ellas, que no alcanzan a unirse; al contrario, se expanden todo lo que sea posible.

Así las cosas, se tiene que el volumen (V) ocupado por el gas, depende de la presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o número de moles (n).

En general, de la materia en estado gaseoso se afirma que tiene las siguientes propiedades:

• Se ajustan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente.

• Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando se aplica una presión.

• Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea.

• Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada.

Cuadro comparativo, estados de agregación de la materia

CARACTERÍSTICA	SOLIDO	LIQUIDO	GAS	PLASMA
Forma	Determinada	indeterminada	Indeterminada	indeterminada
Volumen	Determinado	Determinado	Indeterminado	Indeterminado
Flujo	No fluye	Fluye a menor velocidad que los gases	Fluye muy rápido	Fluye muy rápido
Compresión	Incompresible	Muy poco compresible	Muy compresible	Muy compresible
Fuerzas de cohesión	Muy fuertes	Fuertes	Muy débiles	Muy débiles (iónicas)
Distancia entre las partículas	Muy pequeñas	Pequeñas	Muy amplias	Muy amplias
Ordenamiento de las partículas	Ordenadas	Cierta libertad de movimiento	desordenadas	desordenadas

VARIABLES QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO DE LOS GASES

1. PRESIÓN

Es la fuerza ejercida por unidad de área. En los gases esta fuerza actúa en forma uniforme sobre todas las partes del recipiente.

La presión atmosférica es la fuerza ejercida por la atmósfera sobre los cuerpos que están en la superficie terrestre. Se origina del peso del aire que la forma. Mientras más alto se halle un cuerpo menos aire hay por encima de él, por consiguiente, la presión sobre él será menor.

2. TEMPERATURA

Es una medida de la intensidad del calor, y el calor a su vez es una forma de energía que podemos medir en unidades de calorías. Cuando un cuerpo caliente se coloca en contacto con uno frío, el calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío.

La temperatura de un gas es proporcional a la energía cinética media de las moléculas del gas. A mayor energía cinética mayor temperatura y viceversa.

La temperatura de los gases se expresa en grados kelvin.

3. CANTIDAD

La cantidad de un gas se puede medir en unidades de masa, usualmente en gramos. De acuerdo con el sistema de unidades SI, la cantidad también se expresa mediante el número de moles de sustancia, esta puede calcularse dividiendo el peso del gas por su peso molecular.

4. VOLUMEN

Es el espacio ocupado por un cuerpo; se puede medir en litros, mililitros, decímetros cúbicos.

5. DENSIDAD

Es la relación que se establece entre el peso molecular en gramos de un gas y su volumen molar en litros.

TEST DE APROXIMACIÓN: Aspectos generales, Materia, Gases.

TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES

En 1738 Daniel Bernouilli dedujo la Ley de Boyle aplicando a las moléculas las leyes del movimiento de Newton, pero su trabajo fue ignorado durante más de un siglo.

Los experimentos de Joule demostrando que el calor es una forma de energía hicieron renacer las ideas sostenidas por Bernouilli y en el período entre 1848 y 1898, Joule, Clausius, Maxwell y Boltzmann desarrollaron la teoría cinético-molecular, también llamada teoría cinética de los gases, que se basa en la idea de que todos los gases se comportan de la misma manera en lo referente al movimiento molecular.

En 1905 Einstein aplicó la teoría cinética al movimiento browniano de una partícula pequeña inmersa en un fluido y sus ecuaciones fueron confirmadas por los experimentos de Perrín en 1908, convenciendo de esta forma a los energéticos de la realidad de los átomos.

¿Qué plantea la teoría cinética molecular?

1. Los gases están formados por partículas (átomos o moléculas)
2. Las partículas de estos gases, en condiciones ambientales, se encuentran entre ellas a grandes distancias, no existiendo fuerzas de atracción ni repulsión con otras moléculas.
3. Las partículas están en constante movimiento, chocando entre ellas y contra las paredes del recipiente en que se encuentren. Los choques entre las moléculas son perfectamente elásticos, es decir, en cada choque se entrega la energía de una partícula a otra, y por ello pueden continuar en constante movimiento.
4. Un aumento de la temperatura de un gas aumenta también la velocidad a la que se mueven las partículas.
5. La presión que ejerce un gas se debe a los choques de las partículas sobre las paredes del recipiente en que se encuentra.

Fuente: http://quim2015.blogspot.com.co/p/teoria-cinetica-de-los-gases.html

Gases reales y gases ideales.

El estado gaseoso se identifica porque los gases son sustancias formadas por átomos y/o moléculas que están en movimiento constante. Se expanden, se difunden y se comprimen con cierta facilidad, además de ejercer fuerza sobre las paredes del recipiente que los contiene.

El volumen que ocupa un gas está muy relacionado con los cambios de presión y de temperatura. Como el gas no tiene forma ni volumen definido, tiende a ocupar uniformemente el recipiente que los contiene.

Ahora bien, cuando se investigó el comportamiento de los gases, se vio que, en realidad, las leyes de la teoría cinético molecular de los gases no se cumplen perfectamente. La desviación que muestran en su comportamiento, depende del gas, de la temperatura a la que se estudie y, sobre todo, de la presión.

Los gases reales son los que en condiciones ordinarias de temperatura y presión se comportan como gases ideales; pero si la temperatura es muy baja o la presión muy alta, las propiedades de los gases reales se desvían en forma considerable de las de gases ideales.

Un gas ideal es aquel que se encuentra a bajas presiones, altas temperaturas y bajas concentraciones. En él sus partículas no ejercen fuerzas de atracción entre sí, tienen movimiento constante y en línea recta, sus movimientos son elásticos. La presión es el resultado de los choques de las partículas con las paredes del recipiente y la distancia entre una partícula y otra es insignificante por lo cual su volumen se considera despreciable.

Un gas real es aquel que no se comporta idealmente en todas las condiciones de presión y temperatura, todos los gases se desvían del comportamiento ideal, sobre todo a presiones elevadas y a bajas temperaturas. Sus moléculas no se mueven con plena independencia, sino que ejercen una atracción mutua.

Se consideran gases ideales el Helio, el Hidrógeno, el Nitrógeno y el Oxígeno.

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Fuentes: 
http://www.educaplus.org/gases/tcm.html
http://es.slideshare.net/braybatista/el-estado-gaseoso-gases-reales-e-ideales-y-presion-temperatura-y-volumen

LEYES DE LOS GASES. 

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1. Solución a problemas: "Fisicanet" 

2. Documentos sobre: Los gases y la ecuación de estado.  

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4. Taller acerca de los gases, preparatorio para evaluación. 

            

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