Estado gaseoso: características, propiedades y ejemplos

El estado gaseoso se caracteriza porque las partículas están muy separadas, se mueven constantemente y no mantienen una forma ni un volumen propios. Por eso, un gas ocupa el espacio disponible del recipiente que lo contiene. Además, puede comprimirse, expandirse y mezclarse con otros gases con facilidad.

La materia puede presentarse, de forma general, en estado sólido, líquido o gaseoso. Estas diferencias dependen sobre todo de cómo se organizan sus partículas, de la distancia que existe entre ellas y de la energía con la que se mueven. En los gases, las partículas tienen bastante libertad de movimiento y las fuerzas que las mantienen próximas son menores que en los sólidos y los líquidos.

Resumen

Las sustancias en estado gaseoso tienen partículas muy separadas, en movimiento constante y con fuerzas de atracción débiles; por ello no conservan forma ni volumen propios y ocupan el recipiente. Sus propiedades principales son la baja densidad, la compresibilidad, la expansión, la difusión y la capacidad de ejercer presión mediante choques. La temperatura y la presión influyen en este estado. Los gases pueden transformarse mediante vaporización, condensación, sublimación y deposición, sin cambiar de sustancia.

Qué es el estado gaseoso y ejemplos

Una sustancia está en estado gaseoso cuando sus partículas se encuentran muy separadas y se desplazan en distintas direcciones. Pueden trasladarse, girar y vibrar, y cambian de trayectoria al chocar entre sí o con las paredes del recipiente. Como consecuencia, el gas no conserva una forma determinada.

Tampoco tiene un volumen propio. Si se introduce una pequeña cantidad de gas en un recipiente grande, sus partículas se distribuyen por todo el espacio disponible. Si el recipiente se cierra, el gas ocupará su volumen interior; si se modifica ese espacio, el gas tenderá a adaptarse a él. Esta capacidad de fluir y de ocupar el recipiente también aparece en los líquidos, aunque los líquidos sí conservan un volumen definido.

Algunos ejemplos de sustancias que pueden encontrarse en estado gaseoso son el oxígeno del aire, el dióxido de carbono y el vapor de agua. Sin embargo, que una sustancia se encuentre como gas depende de las condiciones de temperatura y presión, además de su propia naturaleza. El agua, por ejemplo, puede ser sólida, líquida o gaseosa según las condiciones en las que se encuentre.

En muchos casos, una temperatura elevada favorece que las partículas se muevan más deprisa y se separen, mientras que una presión baja facilita que ocupen un espacio mayor. Aun así, no todas las sustancias se convierten en gas en las mismas condiciones. Algunas requieren cambios importantes de temperatura o presión para alcanzar ese estado.

Cuáles son las características del estado gaseoso de la materia

Las principales propiedades del estado gaseoso se relacionan con la separación y el movimiento de sus partículas.

• Forma y volumen variables: los gases no conservan una forma fija ni un volumen propio. Adoptan la forma del recipiente y se distribuyen por todo el espacio disponible. Si el recipiente es flexible, el gas puede modificar también la forma de ese recipiente.
• Baja densidad: la densidad expresa la cantidad de masa que hay en un volumen determinado. En general, los gases tienen una densidad menor que los sólidos y los líquidos porque sus partículas están mucho más separadas. Por eso, una misma cantidad de materia gaseosa suele ocupar un volumen amplio.
• Movimiento constante y desordenado: las partículas gaseosas se mueven continuamente en direcciones variadas. Entre una colisión y otra avanzan aproximadamente en línea recta; cuando chocan, cambian de dirección. Este movimiento explica que el gas se extienda por el recipiente.
• Compresibilidad: un gas puede ocupar un volumen menor cuando se aplica presión. Al comprimirlo, no se aplastan necesariamente las partículas, sino que se reduce parte del espacio vacío que existe entre ellas. Esta propiedad se aprovecha, por ejemplo, al almacenar aire en ciertos recipientes.
• Expansión: cuando aumenta el espacio disponible, las partículas se separan y el gas se extiende hasta ocuparlo. Si se abre un recipiente que contiene un gas, este puede dispersarse por el entorno en lugar de permanecer concentrado en un único punto.
• Difusión: los gases pueden mezclarse espontáneamente. Sus partículas se desplazan desde las zonas donde están más concentradas hacia otras donde hay menos, hasta lograr una distribución más uniforme. Por esta razón, un gas liberado en una habitación termina extendiéndose por ella.
• Capacidad de ejercer presión: las partículas chocan contra las paredes del recipiente y esos impactos producen presión. Si aumenta la temperatura, las partículas suelen moverse con mayor rapidez; si se reduce el volumen sin cambiar otras condiciones, los choques contra las paredes pueden ser más frecuentes.

Cómo cambian los gases de estado

Una sustancia puede pasar de un estado de agregación a otro cuando cambian la temperatura o la presión. El paso de líquido a gas se denomina vaporización; puede producirse mediante evaporación o ebullición. El proceso contrario, de gas a líquido, recibe el nombre de condensación.

También existen cambios entre el estado sólido y el gaseoso. La transformación directa de sólido a gas se llama sublimación, mientras que el paso de gas a sólido se denomina deposición o sublimación inversa. Estos cambios no crean una sustancia nueva: la materia sigue siendo la misma, aunque sus partículas se organizan y se mueven de otra manera.

El comportamiento de un gas se entiende observando sus partículas: están muy separadas, se desplazan libremente y chocan entre sí y con el recipiente. De ahí proceden su baja densidad, su facilidad para comprimirse y expandirse, su capacidad de difusión y la ausencia de forma y volumen definidos.