Química

Propiedades de los Gases

En el estado gaseoso, las fuerzas de repulsión son muy grandes y las fuerzas de cohesión son casi despreciables. La presión que ejerce un gas depende del volumen del recipiente que lo contiene y de la temperatura a la que se encuentra.

 La teoría cinético-molecular establece que:

• Los gases están formados por partículas que se mueven con total libertad en línea recta y al azar, y tienden a ocupar todo el volumen disponible.

• Las partículas de los gases chocan elásticamente entre sí y con las paredes del recipiente que los contiene ejerciendo presión sobre este.

• Entre las partículas de un gas, las fuerzas atractivas y repulsivas son muy débiles.

• El volumen de las partículas de un gas se considera despreciable comparado con el volumen que ocupa el gas.

• El estado de agitación de las partículas de un gas es proporcional a la temperatura de este.

Así, podemos decir que estas son las características de los gases:

• Capacidad para expandirse y comprimirse.

• Tienen forma y volumen variables.

• Presentan una densidad muy baja debido a la gran separación que hay entre sus partículas.

La presión atmosférica

 La capa de aire que rodea la Tierra, la atmósfera, ejerce una fuerza por unidad de superficie sobre los cuerpos que se encuentran en su interior. Es la presión atmosférica. Para medir la presión atmosférica utilizamos el barómetro, cuyo funcionamiento se basa en la experiencia que realizó el físico italiano E. Torricelli en 1643.

• Experiencia de Torricelli

 Este físico tomó un tubo de 1 m de longitud lleno de mercurio, lo introdujo boca abajo en una cubeta que también contenía mercurio y comprobó que el tubo no se vació por completo sino que en su interior quedaron 760 mm de mercurio. El mercurio del tubo no desciende en su totalidad, porque la presión del aire sobre el mercurio de la cubeta lo impide. La altura de la columna del tubo equivale a la presión atmosférica.

El valor de la presión atmosférica a nivel del mar es 1 atm, equivalente a 1,013 × 105 Pa o 760 mm Hg.

 La unidad de presión en el sistema internacional es el pascal (Pa). A continuación presentamos algunas equivalencias:

·         1 atm = 760 mmHg

·         1 atm = 101 325 Pa

·         1 atm = 1,013 × 105 Pa

• La presión y su variación con la altura: La presión atmosférica varía con la altitud respecto del nivel del mar. A medida que ascendemos, la presión es menor, ya que disminuye la longitud de la columna de aire que hay encima de nosotros.

La presión atmosférica disminuye 10 mm Hg por cada 100 m de altitud aproximadamente.

El cero absoluto de temperatura.

Según el modelo cinético para los gases, al aumentar la velocidad de las partículas de un gas, aumenta la temperatura.

El cero absoluto de temperatura Según el modelo cinético para los gases, al aumentar la velocidad de las partículas de un gas, aumenta la temperatura.

Cuando las partículas del gas ya no se mueven, la temperatura no puede disminuir más. El cero absoluto es la temperatura a la cual las partículas de los gases no se mueven. Esta es la temperatura más baja posible. Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es un límite inalcanzable y en la escala Kelvin equivale a -273,15 °C.

Aunque habitualmente medimos la temperatura en grados Celsius (°C), la unidad básica en el sistema internacional es el Kelvin (K) de la escala absoluta. 

La relación entre la escala absoluta (T) y la escala Celsius (t) es la siguiente:

T = (t + 273°C)