¿Qué es el estado gaseoso?
Las sustancias en estado gaseoso se denominan “gases” y se caracterizan por tener sus partículas constitutivas poco unidas entre sí, o sea, expandidas a lo largo del contenedor donde se encuentren, hasta cubrir lo más posible el espacio disponible.
Esto último se debe a que las partículas que componen a los gases presentan entre sí una fuerza de atracción muy leve, y por esta razón no tienen forma ni ocupan un volumen definido en el espacio. Por otra parte, la densidad de los gases es mucho menor que la de los sólidos y los líquidos, y tienen además muy poca respuesta a la gravedad.
Transformación de la materia al estado gaseoso
Es posible llevar ciertos líquidos o sólidos al estado gaseoso, generalmente al someterlos a cambios drásticos sostenidos de temperatura y/o presión. Del mismo modo pero en sentido contrario, puede transformarse un gas en un líquido o un sólido. Estos procesos pueden estudiarse por separado, de la siguiente manera:
De líquido a gas: evaporación. Esta transformación ocurre cuando se le administra calor al líquido. Cuando sus partículas más superficiales pueden romper la tensión superficial del líquido, la sustancia pasa al estado gaseoso. La evaporación ocurre de manera paulatina, por lo que el líquido va pasando a la fase gaseosa lentamente.
De líquido a gas: ebullición. Esta transformación ocurre cuando se le aplica energía calórica a un líquido. Cuando, al aumentar su temperatura, se llega a su punto de ebullición (temperatura a la cual la presión del vapor del líquido coincide con la presión que rodea al líquido), todo el líquido pasa a la fase vapor, por eso podemos ver burbujas en el interior del líquido. El agua, por ejemplo, ebulle a 100 ºC y se convierte en vapor de agua.
De sólido a gas: sublimación. Este proceso ocurre cuando un sólido se transforma en un gas sin transformarse previamente en un líquido. Un ejemplo se ve en los polos del Planeta, donde la temperatura es tan baja que es imposible la formación de agua líquida, pero aun así el hielo y la nieve se subliman directo a la atmósfera.
De gas a líquido: condensación. Este proceso físico ocurre cuando un gas se transforma en un líquido al disminuir su temperatura (retirando calor). La vaporización es el proceso inverso de la condensación. Al sustraer energía, las partículas del gas se mueven más lento, lo que permite que puedan interactuar más y, por tanto, que sus fuerzas atractivas sean mayores. Esto es lo que ocurre en la atmósfera cuando, al alejarse de la superficie terrestre, el vapor de agua pierde temperatura y forma nubes que eventualmente precipitan en forma de gotas de agua mediante el fenómeno llamado lluvia.
De gas a sólido: sublimación inversa. Este proceso ocurre cuando, al quitarle calor, un gas pasa al estado sólido sin pasar por el estado líquido. Tiene lugar bajo condiciones de presión específicas que someten a las partículas del gas a una mayor interacción, lo que propicia que el gas pase al estado sólido de forma directa. Un ejemplo de ello es la escarcha semisólida que aparece sobre las ventanas de un día de invierno.
Algunos ejemplos cotidianos de materia en estado gaseoso son:
Vapor de agua. El agua al evaporarse cambia de estado y se transforma en vapor. Podemos comprobar esto cuando cocinamos: al hervir ciertos líquidos podemos ver la columna de vapor emergiendo de la olla.
Aire. El aire que respiramos es una masa homogénea de gases de diversa naturaleza, como oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, que son generalmente transparentes, incoloros e inodoros.
Butano. Es un gas de naturaleza orgánica, derivado del petróleo, compuesto por hidrocarburos inflamables. Lo empleamos para generar calor y alimentar nuestras cocinas, y en los encendedores.
Metano. Es otro gas hidrocarburo, subproducto frecuente de la descomposición de la materia orgánica. Es posible hallarlo en cantidades en ciénagas, lodazales, o incluso en los intestinos del ser humano. Posee un desagradable olor característico.
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