Las características generales de un gas incluyen no tener forma ni volumen definido, por lo que adquieren los del recipiente que los contiene; su densidad es baja en comparación con los líquidos y sólidos; y debido a que sus moléculas están muy dispersas los gases son muy compresibles.
Se dice que un gas presenta un comportamiento ideal cuando cumple lo siguiente:
1. Sus partículas están ampliamente separadas
2. Sus partículas están en movimiento constante
3. Las partículas no tienen ninguna interacción al desplazarse en el espacio (no existe atracción o repulsión entre ellas)
4. El volumen de las moléculas es muy pequeño y por lo tanto, despreciable
5. A presiones lo suficientemente bajas y temperaturas lo suficientemente altas, son gases que siguen u obedecen las leyes de Boyle, Charles y de Gay Lussac
Las leyes que rigen el comportamiento del gas ideal son las siguientes:
-Ley de Boyle: el volumen de un peso dado de gas, a temperatura constante, varía en razón inversa de la presión ejercida por el mismo.
PV=k
Donde k es una constante.
- Ley de Charles: el volumen de un peso constante de gas varía en proporción directa con la temperatura absoluta, a presión constante.
V=kT
Donde k es una constante.
- Ley de Gay-Lussac: la presión de un peso constante de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta, a volumen constante.
P=kT
Donde k es una constante.
- Hipótesis de Avogadro: nos dice que volúmenes de todos los gases bajo las mismas condiciones de temperatura y presión contienen el mismo número de moléculas.
n=kV
Combinando las leyes anteriores con la hipótesis de Avogadro tendremos que:
PV=knT
Cambiando el símbolo para la constante, se tiene que:
PV=nRT
La ecuación anterior se conoce como ecuación de gas ideal y relaciona las propiedades de presión, volumen, masa y temperatura para un gas ideal. La constante R se conoce como constante universal de los gases. Su valor es de 0.08205 atm-L/gmol-K. Dicho valor se obtiene a partir del volumen molar estudiado en la unidad 1.
La ecuación de gas ideal también nos sirve para calcular la densidad de los gases, tal y como se muestra en los siguientes videos:
