EL ESTADO GASEOSO

EL ESTADO GASEOSO
Ya sabemos que la materia se puede presentar en estado sólido, líquido o gaseoso,
cada uno con sus características.
Recuerda
La relación entre la masa y los moles de una
sustancia pura es:
Mm =
m
n
Para determinar la masa de una sustancia sólida, basta con pesarla. Si la sustancia
es un líquido, habitualmente mediremos su volumen y, conociendo su densidad,
podremos determinar su masa con un sencillo cálculo. Pero si la sustancia se en-
cuentra en estado gaseoso, la situación es más complicada; el gas ocupa un volumen
que depende no solo de la cantidad de materia, sino también de la presión y de
la temperatura a la que se encuentre. Estas características propias de un gas se
pueden medir del siguiente modo:
• antidad de materia. Pesando un recipiente vacío y un recipiente lleno de gas,
C
podemos conocer su masa. Para expresarla como moles o moléculas, bastará con
usar su masa molar como factor de conversión.
E
ste proceso tiene el inconveniente de que el aire también es un gas y suele en-
contrarse en el interior del recipiente antes de introducir el nuevo. Así, para pe-
sarlo, deberíamos asegurarnos de que no hay ningún otro gas en su interior. Por
ello lo habitual es medir la cantidad de materia de un gas de forma indirecta, es
decir, midiendo su volumen, presión y temperatura, mediante una relación mate-
mática, que deduciremos en este bloque.
V
• olumen. Los gases tienen tendencia a expandirse y ocupar todo el volumen del
recipiente que los contiene. La unidad de volumen en el Sistema Internacional es
el metro cúbico (m3), aunque con frecuencia emplearemos el litro (L) o alguno
de sus múltiplos o submúltiplos.
• emperatura. Se mide con un termómetro, habitualmente con la escala Celsius.
T
Veremos que muchas de las relaciones entre gases requieren que la temperatura
se exprese en kelvin (K).
• resión. Magnitud física que mide la fuerza ejercida por unidad de superficie. Su
P
unidad de medida en el SI, es el pascal (Pa), que se define como la presión ejercida
cuando se aplica una fuerza de un newton (N) sobre una superficie de un metro
cuadrado (Pa = N m–2). El Sistema Anglosajón usa la libra fuerza por pulgada
cuadrada (psi, del inglés, pounds per square inch).
E
n los gases, es frecuente medir la presión en atmósferas (atm), unidad referida
a la presión que ejerce la atmósfera, al nivel del mar. Su valor fue determinado
por el científico italiano Evangelista Torricelli en 1643.
Al conectar el manómetro a una rueda,
medimos la presión del aire en su interior y,
si es preciso, añadimos o dejamos que salga
aire. Los manómetros pueden ser digitales o
analógicos. (© Thinkstock)
A
lgunas equivalencias entre unidades de presión son:
1 atm = 101 300 Pa = 101.3 kPa = 14.7 psi
Para medir la presión que ejerce un gas se usa el manómetro (figura); aparato

que se puede encontrar, por ejemplo, en los dispositivos que se usan para inflar
las ruedas de los automóviles. Para medir la presión atmosférica, se emplea el
barómetro (tradicionalmente de mercurio que, por su toxicidad, han sido pro-
hibidos). Los barómetros actuales (similares a los manómetros) aprecian varia-
ciones de presión en torno al valor de 1 atm, lo que ayuda a predecir el tiempo
meteorológico.