TEMA 2: ¿COMO SON LOS GASES Y CÓMO SE COMPORTAN?

¿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.