gas ideal

Gases

El gas es el estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio,

es decir, bajo ciertas condiciones de temperatura y presión permanece en estado gaseoso. 

Principalmente se compone por moléculas que no son atraídas unas por otras, por lo que se mueven en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras. Los gases poseen distintas propiedades. Sus moléculas se encuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Las fuerzas gravitatorias y de atracción entre las moléculas son despreciables, en comparación con la velocidad a que se mueven las moléculas.

Cuando una sustancia se encuentra en estado gaseoso solemos llamarla gas o vapor y sabemos que sus propiedades físicas han cambiado. Sin embargo, no cambian las propiedades químicas: la sustancia sigue estando compuesta por los mismos átomos.

Gases Ideales

Se denomina gases ideales a un gas hipotético o teórico, es decir, imaginario, que estaría compuesto por partículas desplazándose aleatoriamente y sin interactuar entre sí.

Se trata de un concepto útil para la utilización de la mecánica estadística, a través de una ecuación de estado simplificada que se conoce como Ley de gases ideales.

Muchos de los gases reales conocidos en la química se comportan a temperatura y presión ambientales como un gas ideal, al menos desde una perspectiva cuantitativa. Esto permite que sean estudiados como gases ideales dentro de ciertos parámetros razonables.

Sin embargo, el modelo de los gases ideales tiende a fallar en cuanto varían las condiciones de temperatura y presión, pues en esas condiciones la interacción y el tamaño intermoleculares son importantes.

De todas formas, este modelo no es apropiado para gases pesados.

Tipos de Gases Ideales

Existen tres tipos básicos de gases ideales, de acuerdo al tipo de enfoque físico elegido para su planteamiento:

Gas ideal de Maxwell-Boltzmann.

 Se clasifica a su vez en gas ideal termodinámico clásico, y gas ideal cuántico, dependiendo del enfoque físico aplicado en su estudio. Ambos son esencialmente el mismo, excepto que el gas ideal termodinámico está basado en la mecánica estadística clásica, y ciertos parámetros termodinámicos tales como la entropía son especificados a menos de una constante aditiva. El gas ideal cuántico de Boltzmann salva esta limitación al tomar el límite del gas cuántico de Bose gas y el gas cuántico de Fermi gas a altas temperaturas para especificar las constantes aditivas. El comportamiento de un gas cuántico de Boltzmann es el mismo que el de un gas ideal clásico excepto en cuanto a la especificación de estas constantes.

Gas ideal cuántico de Bose. Compuesto por bosones.

Gas ideal cuántico de Fermi. Compuesto por fermiones.

Ejemplo de Gas Ideal

No es posible elaborar una lista concreta de gases ideales, pues como se dijo se trata de un único gas hipotético. Si se puede enumerar un conjunto de gases (entre ellos los gases nobles) cuyo tratamiento puede ser idéntico al de los gases ideales, porque las características son similares, siempre y cuando las condiciones de presión y temperatura sean las normales.

Nitrógeno

Oxígeno

Hidrógeno

Dióxido de carbono

Helio

Neón

Argón

Kriptón

Xenón

Radón

Gases Reales

Los gases reales son, en oposición a los ideales, aquellos que tienen un comportamiento termodinámico y por eso no siguen la misma ecuación de estado que los gases ideales. En alta presión y baja temperatura, los gases inevitablemente deben considerarse como reales. En ese caso se dice que el gas está a una condición de alta densidad.

La diferencia sustancial entre el gas ideal y el gas real es que este último no puede ser comprimido en forma indefinida, sino que su capacidad de compresión es relativa a los niveles de presión y temperatura.

Ejemplo de Gases Reales
Los gases que no se comportan en forma parecida a los gases ideales son los llamados gases reales:

Amoníaco

Metano

Etano

Eteno

Propano

Butano

Pentano

Benceno

FUENTES

https://www.revistapetroquimica.com/gas/
https://www.caracteristicas.co/gases/
https://www.caracteristicas.co/gases-ideales/
https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-gases-ideales-y-gases-reales/