Los Gases

INTRODUCCIÓN

Cuando calentamos un trozo de hielo, éste de funde. De ser un objeto duro de forma bien definida, se transforma en un líquido que tiene volumen propio, pero que adquiere la forma del recipiente que lo contiene. Si seguimos calentando, el agua comienza a hervir, y el líquido se transforma en un gas, que toma asimismo la forma y ocupa todo el volumen del recipiente.

Un gas es un estado homogéneo de agregación de la materia en que ésta tiene la forma y el volumen del recipiente que la contiene. Todos los gases, idealmente, se comportan en forma similar ante los cambios de presión y temperatura, pudiéndose expansionar y comprimir entre límites muy amplios, cosa imposible en líquidos y sólidos. Los gases, aunque lentamente, tienden a inter penetrarse entre sí, lo que los hace miscibles en todas proporciones; por esto las mezclas gaseosas son totalmente homogéneas. Para describir y caracterizar un gas es indispensable especificar la temperatura y presión a que se mide su volumen.

Estudiemos ahora el estado gaseoso. El estado gaseoso, las moléculas se encuentran separadas grandes distancias. Por ejemplo: un litro de agua al hervir a 100°C se transforma en 1600 L de vapor. Luego existen grandes distancias entre las moléculas de agua, en la fase gaseosa.

¿Cómo se explica la presión que ejerce el gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene? ¿En qué forma se demuestra que el gas no tenga volumen propio y ocupe todo el recipiente? A continuación se estudiara.

GASES

NÚMERO DE AVOGADRO Y CONCEPTO DE MOL

El número de moléculas contenidas en el peso molecular de la sustancia, expresado en gramos, es un número constante, el cual recibe el nombre de número de Avogadro, y tiene un valor de 6.023 x 1023.

Una cantidad de sustancia igual al peso molecular expresado en gramos recibe el nombre de mol, o sean, 6.023 x 1023 moléculas de esa sustancia.

PROPIEDADES GENERALES DE LOS GASES

1. Poseen alta entropía (alto grado de desorden molecular) debido a que las fuerzas de repulsión (Fr) o fuerzas de desorden predominan sobre las fuerzas de atracción o cohesión (Fa).

2. Poseen grandes espacios intermoleculares, las moléculas de un gas están muy separadas. Así por ejemplo a 25°C y 1 atm de presión, sólo el 0,1% del volumen que ocupa el gas está ocupado por las propias moléculas, el 99,99% es espacio vacío.

3. Poseen alta energía cinética molecular, puesto que las moléculas se mueven muy rápido. A 25°C las velocidades moleculares de los gases varían entre 200 a 2000 m/s (600 a 6000 Km/h).

4. Comprensibilidad: El volumen de un gas se puede reducir fácilmente mediante la acción de una fuerza externa. Esta propiedad de los gases se explica debido a la existencia de grandes espacios intermoleculares.

5. Expansión: Un gas ocupa todo el volumen del recipiente que lo contiene debido a la alta energía cinética traslacional de las moléculas.

6. Difusión: Consiste en que las moléculas de un gas se trasladan a través de otro cuerpo material (sólido, líquido o gas), debido a su alta energía cinética y alta entropía. Cuando uno siente el olor y aroma de una flor o una fruta es debido a la difusión de ciertas sustancias (ésteres) que se difunden en forma de vapor a través del aire y llega al olfato.

7. Efusión: Consiste en la salida de moléculas gaseosas a través de pequeñas aberturas u orificios practicados en la pared del recipiente que contiene el gas. Por ejemplo un neumático se desinfla cuando el aire comprimido se funde a través de un orificio causado por un clavo u otro objeto similar.

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