El universo está constituido de materia, la cual al cambiar genera energía. A lo largo de la historia se han elaborado distintos modelos que buscan explicar la materia y como esta se comporta, siendo una de estas la teoría cinético-molecular.
Durante el siglo XIX, diversos científicos contribuyeron para poder explicar el comportamiento que presentaban los gases, elaborando así la Teoría Cinético-Molecular, también llamada teoría cinética de los gases, esta misma se basada en el hecho de que todos los gases se comportan de la misma manera en lo referente al movimiento molecular. Esta parte de las hipótesis de que los gases se encuentran formados por partículas, las cuales se encuentran muy separadas entre sí, en donde el volumen de dichas partículas, denominadas moléculas, es muy pequeña en comparación con el volumen total que ocupa el gas, además de que estas presentan un movimiento continuo, chocando con otros átomos o contra una superficie. Esta colisión es realizada de forma cinética, es decir, se transfiere energía sin pérdidas, permitiendo que los átomos al chocar mantengan la velocidad sin parar el movimiento. Dicho movimiento se manifiesta mediante la temperatura, ya que entre mayor sea la velocidad, mayor será la temperatura.
La presente teoría utiliza una descripción molecular que explica el comportamiento macroscópico de la materia y está basada en postulados y ecuaciones, los cuales ayudan a entender el comportamiento de la materia a nivel molecular cuando está sujeta a ganancia o pérdida de calor, a medir el calor y sus efectos y a los cambios de fase.
La teoría cinético-molecular fue adaptándose con el paso del tiempo para también aplicarse a sólidos y líquidos, en donde el estado de la materia es sólido cuando las moléculas están muy juntas y se mueven en una posición fija, presentando una fuerza de cohesión muy grande, mientras que la materia se encontrará en estado líquido si las moléculas están un poco más separadas y la fuerza de cohesión que presentan es menor, lo que permitirá que el compuesto pueda cambiar de posición libremente de forma independiente.
Esta teoría que describe el comportamiento de la materia, presentan varios postulados, siendo los principales:
Un gas consiste en un conjunto de pequeñas partículas que se trasladan con movimiento rectilíneo y obedecen las leyes de Newton.
Las moléculas de un gas no ocupan volumen.
Los choques entre las moléculas son perfectamente elásticos, por lo cual se conserva tanto el momento lineal como la energía cinética de las moléculas.
Las fuerzas existentes entre las moléculas son despreciables, excepto durante el choque.
El gas se considera como puro, es decir, que todas las moléculas son idénticas.
El gas se encuentra en equilibrio térmico con las paredes del envase.
Es importante destacar cómo la teoría relaciona la existencia del átomo con las propiedades físicas medibles como la presión o la temperatura. Además, tiene una correlación con las fórmulas matemáticas de las leyes de los gases ideales.
Un gas ideal, es una simplificación de los gases reales que se realiza con la finalidad de poder estudiarlos de forma más sencilla, se define como una sustancia en estado gaseoso, en el cual sus partículas se mantienen en un número estable, conformado por partículas puntuales sin tener efectos electromagnéticos, en donde las colisiones entre las moléculas y las paredes es del tipo elástica, conservando así el momento y la energía, además de que la energía cinética es directamente proporcional a la temperatura.
Muchos de los gases reales conocidos en la química tienden a comportarse como un gas ideal a temperatura y presiones ambientales, principalmente los gases monoatómicos, al menos desde una perspectiva cuantitativa, permiten que estos puedan ser estudiados como gases ideales dentro de ciertos parámetros.
El estado gaseoso de una cantidad de materia se formula con respecto a cuatro variables distintas que son la presión, el volumen, la temperatura y el número de moles del gas.
La relación matemática ideal existente entre estas variables se denomina Ley de los Gases Ideales, el cual permite predecir el comportamiento que va a presentar la mayoría de los gases reales a temperatura y presión ambiente. Logrando calcular alguna de las cuatro variables mediante las otras tres, según la fórmula PV=nRT, en donde P representa la presión del gas, V su volumen, n es el número de moles del gas (que permanece constante), R es la constante universal de los gases y T la temperatura del gas. Por lo cual, si un gas cumple con esta ley, este mismo puede tratarse como si fuera uno ideal.
Cabe recalcar que la ley de los gases ideales proviene de la combinación de las leyes de Boyle, Gay-Lussac, Charles y Avogadro.
Hay que tener en cuenta que el modelo de gases ideales solo es aplicable cuando no varían las condiciones de temperatura y presión, ya que este comienza a fallar cuando las presiones son muy bajas o cuando la presión es tan alta o la temperatura tan baja que el gas está a punto de pasar a líquido.
Integrantes:
Jennifer Delgado
Rodrigo Gonzalez
Asdrubal Velázquez
Comentarios
Publicar un comentario