Gases

## Gas

La palabra gas, fue inventada en el siglo XVII por Jan Baptista van Halmont , en latin chaos. Kaos en griego cuyo significado es desorden.

Al referirnos a una gas nos referimos a un estado de agregación de la materia , el cual se genera en el momento en que se rompen los enlaces moleculares de las moleculas bajo ciertas condiciones de presión y temperatura. Adoptan la forma yy volumen del recipiente que las ontiene, son capaces de expandirse debido a su alta concentración de energia cinética.

En síntesis, son fluidos altamente comprensibles, experimentan cambios considerables de densidad proporcionales con la presión y la temperatura.

* Los gases adoptan la forma y el volumen del recipiente contenedor
* Las moléculas de los gases son capaces de distribuirse por todo el espacio en donde estan contenidos.
* Los gases poseen gran cantidad de energía cinética, por lo cual sus moléculas se encuentran practicamente libres
* Puden ser comprimidos facilmente, gracias a los espacios vacios entre una molécula y otra.
* Los gases nobles,, compuestos como el dioxido de carbono o el propano, mezclas como el aire están presentes a temperatura y presión ambiente, asi como el hidrógeno, el oxigeno, el nitrógeno, el cloro y el fluor.
* Los cuerpo gaseosos o que se encuentran en fase gaseosa son lo vapores y el plasma, estos comparten propiedades con los gases y son capaces de formar mezclas homogéneas como el vapor de agua y aire.

## Leyes de los gases

Para relacionar la presión, el volumen y la temperatura de un gas se establecen ciertas leyes que derivan de modelos simplificados de la realidad.

### Ley de Boyle-Marlotte

Esta ley fue formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte. Es conocida tambien como La Ley de Boyle, relaciona el volumen y la presión de un gas que se mantiene a una temperatura constante. Dice que el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión absoluta del recipiente siempre que la temperatura se mantenga constante:

P
# V
k

{\displaystyle PV = k }

Es decir que, si aumenta la presión, baja el volumen y si la presión disminuye, aumenta el volumen

P
1

V
1

=

P
2

V
2

{\displaystyle P\_1V\_1=P\_2V\_2 }

En cuanto a:

* P

1

=

{\displaystyle P\_{1}=}

Presión inicial
* P

2

=

{\displaystyle P\_{2}=}

Presión final
* V

1

=

{\displaystyle V\_{1}=}

Volumen inicial
* V

2

=

{\displaystyle V\_{2}=}

Volumen final

Teniendo esta ecuación podemos calcular cualquier incognita relacionada:

P

1

=

(

P

2

V

2

V

1

)

{\textstyle P\_{1}=\left({\frac {P\_{2}V\_{2}}{V\_{1}}}\right)}

;

P

2

=

(

P

1

V

1

V
2

)

{\textstyle P\_{2}=\left({\frac {P\_{1}V\_{1}}{V2}}\right)}

;

V

1

=

(

P

1

V

1

P

2

)

{\textstyle V\_{1}=\left({\frac {P\_{1}V\_{1}}{P\_{2}}}\right)}

;

V

2

=

(

P

1

V

1

P

2

)

{\textstyle V\_{2}=\left({\frac {P\_{1}V\_{1}}{P\_{2}}}\right)}

### Ley de Charles

Esta Ley define la relación entre volumen y temperatura. A una presión dada, el volumen del gas es directamente proporcional a su temperatura en kelvin
De manera matemática se expresa:

(

V

1

T

1

)

=

(

V

2

T

2

)

{\textstyle \left({\frac {V\_{1}}{T\_{1}}}\right)=\left({\frac {V\_{2}}{T\_{2}}}\right)}

 o

(

V

1

V

2

)

=

(

P

1

T

2

)

{\textstyle \left({\frac {V\_{1}}{V\_{2}}}\right)=\left({\frac {P\_{1}}{T\_{2}}}\right)}

Generalmente:

V

1

T

2

=

V

2

T

1

{\displaystyle V\_{1}T\_{2}=V\_{2}T\_{1}}

### Ley de Gay-Lussac

Relaciona la presión y la temperatura. Nos dice que la presión de un gas es directamente proporcional a la temperatura en kelvin, aplica si se mantiene a volumen constante:

(

P

1

T

1

)

=

(

P

2

T

2

)

{\displaystyle \left({\frac {P\_{1}}{T\_{1}}}\right)=\left({\frac {P\_{2}}{T\_{2}}}\right)}

### Ley general de los gases

Al combinar la leyes anteriores se obtiene que:

P
V

T

=
C

{\displaystyle {\frac {PV}{T}}=C}

### Ley de los gases ideales

Ley de los gases ideales aplica cuando las variables se encuentran en el valor ideal:

P
# V
n
R
T

{\displaystyle PV = nRT}

En cuanto a:

# * P

{\displaystyle P =}

Presión
# * V

{\displaystyle V=}

Volumen
# * n

{\displaystyle n=}

número de moles
# * R

{\displaystyle R =}

Constante de los gases
# * T

{\displaystyle T=}

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 Sistema Internacional de Unidades
* R = 1,987 cal·K−1·mol−1
* R = 8,31451 × 10−10 erg ·K−1·mol−1
* R = 8,31451 × 10−3 m3·kPa/(mol·K) si se trabaja con metros cúbicos y kilo pascales

De esta ley se deduce que un mol (6,022 x 1023 átomos o moléculas) 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.

## Referencias

Brown, T. L. (2021). *Quimica La Ciencia Central* (11.a ed.). PRENTICE HALL/PEARSON.

*Gas*. (2020, 7 julio). Revista Petroquimica, Petroleo, Gas, Quimica & Energia. Recuperado 30 de noviembre de 2021, de https://www.revistapetroquimica.com/gas/

*Gases*. (2021, 22 octubre). Características. Recuperado 30 de noviembre de 2021, de https://www.caracteristicas.co/gases/