¿CÓMO SON LOS GASES Y
CÓMO SE COMPORTAN?
Los pájaros enjaulados
En 1650, un caballero inglés se paseaba por los
jardines de Kengsington, en
Londres, famosos por las colecciones de
plantas y animales que la reina había hecho traer de sus colonias de
ultramar. Era Robert Boyle, un científico de 23 años que hacía
experimentos con globos, mecheros, termómetros,
campanas y bombas de aire en su laboratorio y había relacionado la
presión, la temperatura y el volumen de
los gases.
Esta mañana puse un globo lleno
de aire en un recipiente con agua, luego
acerqué el mechero y, al calentarse el
agua, el globo se dilató. Indudablemente algo pasó en el gas…”, pensaba mientras miraba una jaula llena de
aves multicolores provenientes de Australia,
África y América, que se acercaban
a la malla y pedían migajas a los visitantes.
Repentinamente, de los arbustos que rodeaban la jaula saltó
un gato y se abalanzó sobre la malla.
Los pájaros estaban aterrados y
se alborotaron de tal manera, que se
estrellaron en desorden contra las paredes del recinto; por fortuna,
el cuidador del jardín llegó para espantar al felino. Enseguida,
abrió una portezuela lateral que comunicaba a otra jaula igual, que estaba desocupada, y algunas aves volaron hacia allí; se repartieron en forma uniforme en las dos
jaulas. “!Como pájaros asustados! ¡Se
comportan como aves desesperadas!,
exclamó Boyle con una sonrisa. Él
intuía que las moléculas de los gases debían estar muy separadas y en constante
movimiento y que, por tanto, debían ser susceptibles de dilatarse o
comprimirse en mucha mayor medida que las de los sólidos, que formaban estructuras estáticas, o que las de los líquidos, que fluían y tomaban la forma de los
recipientes que los contenían. “El gato
es como la presión que agita las moléculas,
las cuales siguen siendo las mismas,
pero ocupan mayor espacio en esta temperatura constante de primavera”. El caballero le dio las gracias al gato, el cuidador y a las aves y se fue a su
laboratorio a enunciar el principio que se consagró en la física como la Ley de
Boyle –Mariotte, y dice: la presión de una masa de gas dada, a una temperatura constante, es inversamente proporcional a su volumen.
¿Qué sabes al respecto?
1.
¿Qué es
un gas y cómo está conformado?
2.
¿Qué es la presión?
3.
¿Por qué se dilató el gas que calentó Robert
Boyle?
4.
¿Cómo se relacionan la presión, la temperatura y el volumen de los gases? ¿Cómo influye esta relación en el
comportamiento de los gases?
5.
¿De qué manera llegó Boyle a enunciar su ley?
Referente Histórico
El estudio de las sustancias misteriosas
Antes del siglo
XVIII, el aire era considerado como un
elemento químico inerte. Muchos
gases, como el fuego húmedo, los aires inflamables y el gas de los
pantanos, eran conocidos en esa
época, pero no estaba claro si eran
sustancias diferentes o, simplemente, variaciones del aire ordinario. Los gases eran unas sustancias misteriosas y
su estudio era difícil, puesto que no se
disponía de una técnica para confinarlos.
A comienzos del
siglo XVIII, el médico británico Stephen
Hales desarrolló la cuba hidroneumática.
Este mecanismo permitía recoger y medir el volumen de los gases que se
producían al calentar algunos sólidos.
En 1756, Joseph Black, al calentar los carbonatos de magnesio y de
calcio, observó el desprendimiento de un
gas y de un residuo sólido; a éste
último lo llamó magnesia calcinada: era
un óxido de magnesio. Luego recombinó el
gas con el óxido y obtuvo nuevamente el carbonato. Este descubrimiento permitió presentar a los
gases como variedades de la materia,
con propiedades y características físicas y químicas particulares. La idea de que un gas no podía entrar en una
reacción química se desechó y pronto se reconocieron nuevos gases importantes
para la vida, como sustancias distintas.
