La hipótesis de Avogadro

La presión que genera un gas no depende del tipo de gas: si dos recipientes contienen gas en las mismas condiciones de presión, volumen y temperatura, el número de partículas es el mismo, aunque los gases sean diferentes. Se justifica utilizando el modelo de partículas de la materia.

Para definir el estado de un gas es necesario conocer los valores de tres de entre las cuatro magnitudes siguientes: la cantidad de sustancia de gas, la temperatura a la que se encuentra, el volumen que ocupa y la presión que genera, ya que están relacionadas en la ecuación:

obtenida mediante el estudio de las leyes experimentales de los gases. En las simulaciones puedes ver lo que le sucede a un gas cuando se calienta (el globo se hincha) y cómo se interpreta utilizando el modelo de partículas de la materia (las partículas se mueven más deprisa, etc).

 

La constante de la ecuación de los gases es nR, donde n es la cantidad de sustancia de gas y R la constante de los gases, que es 8,31 J K^-1 mol^-1 si las unidades son las del Sistema Internacional (S.I.) -presión en pascales (Pa ó N/m²) y volumen en m³- y 0,082 atm L K_^-1 mol^-1 si la presión se mide en atmósferas (atm) y el volumen en litros (L), que es lo más habitual. De esta forma la ecuación de los gases ideales se suele escribir como:

Si la cantidad de sustancia es de un mol y las condiciones son las llamadas normales (P=1 atm y T=273 K), el volumen que ocupa un mol de gas (su volumen molar) es de aproximadamente 22,4 L/mol.

Determinación de masas molares

Es muy importante porque permite identificar sustancias, ya que a cada una, con una fórmula concreta, le corresponde una masa molar: el agua es H₂O y su masa molar es de 18 g/mol, mientras que el agua oxigenada es H₂O₂ y su masa molar es 34 g/mol.

Además de utilizando métodos específicos (espectrometría de masas, crioscopía), se pueden determinar masas molares de gases utilizando la ecuación de los gases:

siendo d la densidad del gas (m/V).