Estado gaseoso, leyes de los gases, ácidos y química orgánica: conceptos esenciales

Estado gaseoso

¿Qué es un gas?

Se denomina gas al estado de agregación de la materia en el cual, bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, sus moléculas interaccionan solo débilmente entre sí.

1. Propiedades de los gases

Las fuerzas de repulsión molecular (Fr) suelen ser mayores que las fuerzas de atracción (Fa), lo que hace que el gas se expanda y ocupe todo el volumen disponible del recipiente donde está contenido.

• Comprensibilidad

  Los gases son fluidos altamente compresibles, que experimentan grandes cambios de densidad con la presión y la temperatura.

• Expansibilidad

  Los gases adoptan la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Debido a la alta energía cinética de sus moléculas, que aumenta con la temperatura, tienden a expandirse.

• Efusión

  La efusión de un gas consiste en atravesar orificios u orificios pequeños, pasando de una región de alta presión a una de baja presión.

1. Ley de Boyle-Mariotte

Existe una relación inversa entre el volumen de un gas y su presión cuando la temperatura se mantiene constante.

P₁ · V₁ = P₂ · V₂ (para una cantidad de gas dada y temperatura constante).

2. Ley de Charles

Existe una relación matemática que liga las magnitudes de temperatura absoluta y volumen cuando la presión es constante.

3. Ley general de los gases

Las expresiones matemáticas de las leyes de Boyle, Charles y Gay-Lussac son casos particulares de una ley más amplia que evita la necesidad de exigir que la temperatura, la presión o el volumen sean constantes.

4. Ley de Gay-Lussac

Existe una relación matemática que liga las magnitudes de presión y temperatura absoluta cuando el volumen se mantiene constante.

5. Ecuación general de los gases

P · V = n · R · T

P: presión absoluta · V: volumen del gas · n: número de moles · R: constante universal de los gases · T: temperatura absoluta.

Ácidos y bases

1. Ácidos

• Poseen sabor agrio.

• El vinagre debe su sabor al ácido acético (CH3COOH).

• Los limones y otros frutos cítricos contienen ácido cítrico.

• Las soluciones acuosas de los ácidos conducen la electricidad.

2. Bases

• Poseen sabor amargo.

• Se sienten jabonosas al tacto.

• Las soluciones acuosas de las bases conducen la electricidad.

• Neutralizan a los ácidos.

Ejemplo de neutralización

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O

Electrolitos

Electrolitos: Son sustancias que, al disolverse en agua, se disocian en iones, haciendo a la solución buena conductora de la electricidad.

• Electrolito fuerte

• Electrolito débil

Química orgánica

La química orgánica es la rama de la química que se encarga del estudio del átomo de carbono, de los compuestos orgánicos presentes en los seres vivos y de sus usos y aplicaciones.

• Estudia las características, las propiedades y las transformaciones o reacciones que experimentan las sustancias en la materia viva.

• La química orgánica también se conoce como la química del átomo de carbono, ya que el átomo de carbono es el elemento más importante en esta disciplina.