Gases: qué son, características y tipos

¿Qué son los gases?

El gas, según la química, es uno de los estados de agregación de la materia. En los gases se pueden ver las moléculas que, en las condiciones de presión y temperatura, tienen una interacción entre sí que es débil. Es decir que no forman entre ellas vínculos moleculares, es por esto que toman la forma del recipiente en el que se encuentre. Además tienden a separarse debido a su concentración alta en energía cinética. 

Comprendemos entonces que los gases constituyen unos fluidos los cuales se consideran totalmente comprensibles y experimentan muchos cambios en cuanto a su densidad con la temperatura y presión. 

El término “gas” se comenzó a usar por el químico Jan Baptista Van Helmont a quién además se considera como el padre de lo que es la química neumática. Este término proviene de una palabra del griego que se traduce como desorden y se utilizó en el año 1548 para hablar de las características del anhídrido carbónico. Con el pasar del tiempo este término se utilizó para hablar de todos los cuerpos de gases.

Propiedades de los gases

Teniendo presente que las moléculas que forman los gases no se atraen con mucha frecuencia unas a otras por esto se mueven como en el vacío a una velocidad grande. Se mantienen separadas entre ellas y así se explican cada una de sus propiedades. 

  • Los gases tienen moléculas que son libres, es por esto que pueden expandirse o distribuirse por todo un espacio en donde se encuentre. 
  • Las fuerzas gravitatorias y toda la atracción que puede existir en las moléculas de los gases son totalmente despreciables. Es así especialmente cuando se comparan con la velocidad que tienen para moverse. 
  • Los gases, cuando se encuentran dentro de un recipiente, ocupan totalmente el espacio o el volumen del mismo. 
  • Ningún gas puede tener una forma establecida, es por eso que toman la forma que sea sin problema alguno. 
  • Los gases permiten la fácil compresión y esto es posible porque entre una molécula de gas y otra existen muchos espacios vacíos. 

Los gases reales

Cuando se habla de que un gas es real es porque sus propiedades se exhiben sin explicación. En este caso se emplean las leyes de los gases ideales aunque estas no puedan explicar enteramente los gases reales.

Entonces para poder comprenderlos y entender la forma que tienen de comportarse, se deben tener en cuenta algunos aspectos que dejamos a continuación:

  • Sus efectos de compresibilidad.
  • Su capacidad calorífica que es específica y variable. 
  • Las fuerzas de Van der Waals.
  • Los efectos termodinámicos de su falta de equilibrio 
  • Algunas cuestiones con disociación molecular.
  • Las reacciones elementales con una composición variable.

Sin embargo se considera que un análisis como estos, que son demasiado profundas, son innecesarios para casi todas las aplicaciones. Es por eso que se analiza de manera razonable. Estos gases se deben usar próximos a un punto de condensación de los gases, a altas presiones y en algunos casos que sean menos frecuentes o usuales. 

¿Cómo se comportan los gases?

Los gases, independientemente del tipo de gas que sea, tiene características que los hacen ser semejantes a los fluidos y es por esto que se consideran parte de ellos. En los gases, las moléculas tienden a colisionar elásticamente, esto en los gases que siempre están en movimiento. Las moléculas también colisionan con las paredes del recipiente en el que se encuentren y ejercen, de manera permanente, cierta presión sobre ellas. 

En el caso que este gas llegue a calentarse, entonces la energía calorífica se transforma en energía cinética de las moléculas. Esto quiere decir que entonces las moléculas comenzarán a moverse con mucha más velocidad.

Esto causa entonces que los choques sean cada vez más frecuentes y aumente tanto en número como en energía. Todo esto trae como consecuencia que la presión del gas aumente. En el caso que se encuentre en un recipiente cuyas paredes permitan la expansión, entonces el aumento de gas será notable a la vista. 

Un gas es activo químicamente y esto es gracias a su superficie molecular que es de gran tamaño. Esto se traduce a que cuando sus partículas están en constante movimiento son mucho más fáciles de entrar en contacto con otras sustancias. Esto aumenta su reacción haciéndola mucho más rápida en comparación con otros estados de la materia. 

El gas ideal y sus propiedades

El gas ideal no es uno que exista realmente sino que se crea para poder hacer algunos estudios que nos ayuden a comprender los comportamientos de los gases. Sin embargo se han establecido las siguientes propiedades para los gases ideales. 

  • Se considera que una sustancia es gas puro cuando se constituye de moléculas del mismo tamaño y masa. En el caso de una mezcla de gases, entonces las moléculas pueden ser de diferentes tamaños. 
  • Las moléculas de los gases se encuentran distribuidas con mucha distancia entre ellas, esto causa que puedan moverse a una mayor velocidad. Sus fuerzas de atracción entre ellas es totalmente despreciable. 
  • Las moléculas el gas son de un tamaño pequeño, es por esto que su volumen es despreciable. Sobre todo cuando se compara con el volumen total del espacio o recipiente donde se encuentran.
  • Los gases son de densidad realmente baja.
  • Los gases tienen moléculas que siempre se están moviendo y esto ocasiona choques entre ellas mismas que se consideran elásticos. Estos choques ocurren de forma continua ya sea entre las propias moléculas o entre las paredes el recipiente donde se almacena el gas. 

 

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