El estado gaseoso, que se considera uno de los estados de la materia, está compuesto principalmente por moléculas que se unen y expanden y tienen muy poca fuerza de atracción. Como resultado, los gases no poseen volumen ni forma determinadas, por lo que se expanden hasta completar el envase o recipiente en el que se encuentren.
Características del estado gaseoso
Las sustancias en estado gaseoso se denominan “gases” y se caracterizan por estar débilmente unidas sus partículas constituyentes. Es decir, se expande sobre los contenedores en los que se encuentran hasta que el espacio disponible se llena tanto como sea posible.
Esto se menciona al final porque las partículas que componen el gas no tienen una fuerte atracción, por lo que no ocupan un volumen estable en el espacio y no tienen forma. Por otro lado, la densidad de los gases es mucho menor que la de los sólidos y líquidos, y la respuesta a la gravedad también es muy menor.
Debido a las interacciones débiles entre las partículas de gas, flotan casi sin ser afectadas por la gravedad (por así decirlo, «suspendido»). Además, el gas tiene una mayor compresibilidad, aunque los enlaces son cercanos a cero. Esto generalmente se emplea durante el uso industrial para el trasporte.
Propiedades del estado gaseoso
Las propiedades físicas de un gas en particular (olor, color, sabor) dependen de los componentes que forman el gas o de los elementos que se diluyen con el gas. Por ejemplo, el aire es incoloro, inodoro e insípido, pero los gases de hidrocarburos como el metano tienen un distintivo hedor desagradable y pueden presentar color.
Ejemplos de la transformación de la materia al estado gaseoso
Es realizable llevar algunos líquidos y sólidos al estado gaseoso. Comúnmente, esto puede llevarse a cabo al someterlos a cambios drásticos de temperatura y/o presión. Del mismo modo, pero en sentido contrario, puede transformarse en un gas líquido o uno sólido. Estos procesos pueden ser estudiados apartados, de los siguientes modos:
DE LÍQUIDO A GAS
- Evaporación: Sucede cuando las partículas más externas pueden romper la tensión superficial del líquido, al haber obtenido energía suficiente para lograrlo. Entonces, el líquido pasa lentamente al estado gaseoso porque la evaporación ocurre, también, lentamente. La evaporación tiene lugar a cualquier temperatura.
- Ebullición: Esta transformación ocurre cuando se aplica calor al líquido. Cuando la temperatura aumenta hasta alcanzar el punto de ebullición (la temperatura a la que la presión de vapor del líquido corresponde a la presión alrededor del líquido), todo el líquido pasa a un estado de vapor y se pueden ver burbujas en su interior. Por ejemplo, el agua ebulle a 100 ºC y se convierte en vapor de agua.
DE SÓLIDO A GAS
- Sublimación: Este proceso ocurre cuando un sólido no se convierte primero en líquido, sino en gas. Un ejemplo se puede ver en los polos del planeta, donde el agua líquida no puede formarse, pero aun así el hielo y la nieve se subliman directo a la atmosfera.
DE GAS A LÍQUIDO
- Condensación: Este proceso físico ocurre cuando un gas se enfría (retira el calor) y se convierte en líquido. La vaporización es un proceso inverso de la condensación. Además, al sustraer la energía, las partículas de gas pueden moverse más lentamente e interactuar más y, por lo tanto, que sus fuerzas atractivas sean mayores. A medida que el vapor de agua se aleja de la superficie de la tierra, pierde calor, forma nubes y, finalmente, se manifiesta en la atmósfera a través de la precipitación en forma de gotas de agua.
DE GAS A SÓLIDO
- Sublimación inversa: Este proceso ocurre cuando el escape de calor hace que el gas cambie a un estado sólido sin pasar por un estado líquido. Esto hace que las partículas de gas tengan una mayor fuerza de interacción y el gas producido bajo ciertas condiciones de presión se convierte directamente en estado sólido. La escarcha que se observa en la superficie de las ventanas en los días de mucho frío es un claro ejemplo de esto.
Ejemplos de Estado Gaseoso
Algunos ejemplos cotidianos de la materia en el estado gaseoso son:
- Vapor de agua: Al colocar algunas sustancias líquidas (en este caso agua) directamente sobre el fuego, éstas hierven, provocando una columna de vapor que se escapa del recipiente. Esto es fácilmente visible para el ojo humano. De hecho, el líquido que ha alcanzado el punto de ebullición termina pasando al estado gaseoso por evaporación.
- Aire: El aire que respiramos es una masa homogénea de gases de diversa naturaleza, como oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, que son comúnmente transparentes, incoloros e inodoros.
- Butano: Es un gas de una naturaleza orgánica, que viene a ser una derivación del petróleo, compuesto por hidrocarburos inflamables. Lo empleamos generalmente para poner en funcionamiento las cocinas y en los encendedores.
- Metano: Es otro gas hidrocarburo, subproducto que surge de la descomposición de la materia orgánica. Es posible encontrarlo en cantidades en sitios pantanosos, sitios llenos de lodo, e incluso en los intestinos del cuerpo humano. Posee un desagradable hedor característico.
