Gas (sustancia)

Gas (sustancia)

Gas, en la física y la química, cualquier sustancia que se expande y se extiende indefinidamente cuando no esté confinado en un recipiente. Así, un gas no tiene forma propia, sino que toma la forma de su recipiente. El estado gaseoso es uno de los tres estados básicos, o formas, en las que existe toda la materia. (Los otros dos estados son sólidos y líquidos.) Gases y líquidos son ambos fluidos y tienen ciertas características en común.

Un gas se puede cambiar en un líquido o sólido por ser enfriado o comprimido, o ambos- un sólido o líquido se puede cambiar en un gas mediante la aplicación de calor. Una sustancia que se encuentra en estado sólido o líquido a temperaturas ordinarias se llama un vapor cuando está en la forma gaseosa. El vapor es vapor de agua a una temperatura alta.

Un gas que consiste en un tipo de elemento químico es un gas elemental. A temperaturas y presiones ordinarias, hay 12 tales gases: argón, cloro, flúor, helio, hidrógeno, criptón, neón, nitrógeno, oxígeno, ozono, radón y xenón.

Un gas que consiste en moléculas formadas por átomos de más de un tipo de elemento es un gas compuesto. El amoníaco y monóxido de carbono son gases compuestos comunes.

Moléculas o los átomos de los gases se pueden cambiar en iones (moléculas cargadas eléctricamente o átomos) por calentamiento. Una mezcla de iones y electrones de gas cargados positivamente se llama un plasma.

Propiedades de los gases

Gases varían ampliamente en sus características físicas y químicas. Algunos, como el oxígeno, tiene color ni olor. El cloro, por otro lado, es de color verde amarillento y tiene un olor distinto. Algunos gases se queman en presencia de oxígeno, otros no lo hacen. El seis inertes (o nobles) gases argón, helio, criptón, neón, radón, y xenón-constan de átomos individuales que no se combinan habitualmente con otros elementos para formar compuestos químicos.

A pesar de estas variaciones, los gases tienen ciertas propiedades en común. Estos incluyen los siguientes:

Arreglo Molecular

Un gas se compone de moléculas o átomos individuales. (Átomos de gas individuales se consideran moléculas de químicos y físicos.) Las moléculas de gas son mucho más separados que son moléculas de los sólidos o de líquidos y se mueven a velocidades más altas. De acuerdo con la ley de Avogadro, una hipótesis primero declaró por el físico y químico italiano Amedeo Avogadro en 1811, volúmenes iguales de diferentes gases, en las mismas condiciones de temperatura y presión, contienen el mismo número de moléculas.

Ley de Avogadro se ha verificado experimentalmente. Bajo condiciones estándar de temperatura (0 ° C) y presión (760 mm de mercurio), el volumen ocupado por uno grammolecular peso de cualquier gas es 22,4 litros (aproximadamente 0,79 pie cúbico). El número de moléculas contenidas en este volumen se ha determinado que es aproximadamente 6.023 X 1023, o 602.300 seguido de 18 ceros más. Esta figura se llama el número de Avogadro.

Difusión y Presión

Debido a la rápida movimiento de sus moléculas, un gas se difundirá, o difundir de manera uniforme. En la difusión, puede mezclarse con otro gas o con ciertos líquidos y sólidos.

Cuando un gas se limita a un recipiente, las moléculas de gas que se mueve continuamente golpean paredes interiores del contenedor, ejerciendo presión. Las moléculas se mueven de una manera tal que la presión es la misma en cada punto en las paredes interiores del recipiente. El aumento de la cantidad de gas sin cambiar el tamaño del recipiente aumenta la presión. El calentamiento del gas también aumenta la presión, debido a que las moléculas se mueven más rápidamente a medida que aumenta la temperatura.

La compresión y expansión

La presión externa aplicada a un gas disminuye el volumen del gas (el espacio que ocupa). Esto es porque las moléculas son presionados más juntos. Si la temperatura es constante, el volumen del gas disminuye en proporción inversa a la presión aplicada. Por lo tanto cuanto mayor es la presión ejercida sobre el gas, menos el volumen del gas. Este principio se llama la ley de Boyle. La ley no es cierto para todos los gases en todas las temperaturas.

Un volumen de gas se puede ampliar (1) mediante el aumento de su temperatura (lo que provoca que las moléculas se mueven más rápidamente y por lo tanto viajar más lejos) - o (2) por la disminución de la presión aplicada al gas. Todos los gases se expanden a la misma velocidad en las mismas condiciones. La relación entre la temperatura y el volumen de un gas está dada por la ley de Charles.

Licuefacción

Un gas puede ser licuado por ser enfriado o comprimido o ambos. Cada gas tiene su propia crítica a la temperatura de la temperatura por encima de la cual no puede ser licuado, no importa cuán grande sea la presión aplicada. Unos gases, tales como amoniaco y óxido nitroso, puede licuarse a temperatura ambiente, si se aplica suficiente presión al gas. Algunos gases, tales como helio e hidrógeno, requieren temperaturas extremadamente bajas para que se produzca la licuefacción.

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