6: Propiedades de los Gases

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El estado gaseoso de la materia es el único que se basa en un modelo sencillo que se puede desarrollar a partir de los primeros principios. Como tal, sirve como punto de partida para el estudio de los demás estados de la materia.

6.1: Propiedades observables del gas
La invención del balance sensible a principios del siglo XVII demostró de una vez por todas que los gases tienen peso y por lo tanto son materia. La invención de Guericke de la bomba de aire (que condujo directamente a su descubrimiento del vacío) lanzó la “era neumática” de la química mucho antes de que se aceptara la existencia de átomos y moléculas. En efecto, el comportamiento de los gases pronto iba a resultar una herramienta invaluable en el desarrollo de la teoría atómica de la materia.
6.2: Modelo de Gas Ideal - Las Leyes Básicas del Gas
Este capítulo abarca los siguientes temas: las leyes de Boyle, Charles y Avogadro (E.V.E.N.), así como la ley de Gay Lussac de combinar volúmenes, y la ecuación de estado de gas ideal, incluyendo la superficie PVT de un gas ideal.
6.3: Ley de Dalton
Aunque todos los gases siguen de cerca la ley de gas ideal PV = nRT en condiciones apropiadas, cada gas es también una sustancia química única que consiste en unidades moleculares que tienen masas definidas. En esta lección veremos cómo estas masas moleculares afectan las propiedades de los gases que se ajustan a la ley de gas ideal. Después de esto, veremos los gases que contienen más de un tipo de molécula, es decir, mezclas de gases. Comenzamos con una revisión del volumen molar y el principio E.V.E.N.
6.4: Teoría molecular cinética (visión general)
La teoría molecular cinética de los gases relaciona las propiedades macroscópicas con el comportamiento de las moléculas individuales, las cuales son descritas por las propiedades microscópicas de la materia. Esta teoría se aplica estrictamente solo a una sustancia hipotética conocida como gas ideal; veremos, sin embargo, que bajo muchas condiciones describe el comportamiento de los gases reales a temperaturas y presiones ordinarias con bastante precisión, y sirve como punto de partida para tratar estados de materia más complicados .
6.5: Más sobre Teoría Molecular Cinética
En esta sección, analizamos con más detalle algunos aspectos del modelo cinético-molecular y cómo se relaciona con nuestro conocimiento empírico de los gases. Para la mayoría de los estudiantes, esta será la primera aplicación del álgebra para el desarrollo de un modelo químico; esto debería ser educativo en sí mismo, ¡y puede ayudar a que ese tema vuelva a la vida para usted! Como antes, su énfasis debe en comprender estos modelos y las ideas detrás de ellos, no hay necesidad de memorizar ninguna de las fórmulas.
6.6: Gases reales y fenómenos críticos
Cuando se reduce la temperatura, o se eleva la presión en un gas, el gas ideal comienza a descomponerse, y sus propiedades se vuelven impredecibles; eventualmente el gas se condensa en un líquido. Es vital para apreciar las limitaciones del modelo científico que constituye el “gas ideal”.