Ejemplos de estado gaseoso
El estado gaseoso es aquel en que las partículas se mueven libremente y ocupan todo el recipiente; aquí tienes más de 70 ejemplos reales.
El estado gaseoso es uno de los estados de agregación de la materia: aquel en el que las partículas se mueven libremente, muy separadas entre sí, y ocupan todo el volumen del recipiente que las contiene. El aire que respiramos, el vapor que sale de una olla o el butano de la bombona son ejemplos cotidianos. A continuación encontrarás más de 70 ejemplos reales de sustancias en estado gaseoso, organizados por grupos, junto con sus características, las leyes que los rigen y ejercicios resueltos.
¿Qué es el estado gaseoso?
El estado gaseoso es la forma en que se presenta la materia cuando las fuerzas de atracción entre sus partículas (átomos o moléculas) son muy débiles frente a su energía cinética. Por eso un gas no tiene forma ni volumen propios: se expande hasta llenar cualquier recipiente y se puede comprimir con facilidad. La palabra gas fue acuñada en el siglo XVII por el químico flamenco Jan Baptista van Helmont, que la tomó del griego cháos.
Conviene distinguir entre gas (sustancia que a temperatura ambiente está en estado gaseoso, como el oxígeno) y vapor (fase gaseosa de una sustancia que a temperatura ambiente es líquida o sólida, como el vapor de agua). Junto con el estado sólido, el estado líquido y el estado plasmático, es uno de los estados fundamentales de la materia.
Características del estado gaseoso
- Forma y volumen variables: adoptan la forma y el volumen del recipiente.
- Gran compresibilidad: al aumentar la presión, su volumen disminuye notablemente.
- Expansibilidad: tienden a ocupar todo el espacio disponible.
- Baja densidad: el aire, a nivel del mar y 20 °C, tiene una densidad de unos 1,2 kg/m³, unas 830 veces menos que el agua líquida.
- Difusión: se mezclan entre sí de forma espontánea (por eso un olor se extiende por una habitación).
- Movimiento caótico: sus partículas chocan continuamente entre sí y con las paredes; esos choques producen la presión.
- Fuerte dependencia de la temperatura y la presión: descrita por las leyes de los gases.
Ejemplos de estado gaseoso
Elementos químicos gaseosos a temperatura ambiente
A 25 °C y 1 atm, solo once elementos de la tabla periódica son gases:
- Hidrógeno (H₂)
- Helio (He)
- Nitrógeno (N₂)
- Oxígeno (O₂)
- Flúor (F₂)
- Neón (Ne)
- Cloro (Cl₂)
- Argón (Ar)
- Kriptón (Kr)
- Xenón (Xe)
- Radón (Rn)
Seis de ellos (helio, neón, argón, kriptón, xenón y radón) son gases nobles, monoatómicos y muy poco reactivos.
Compuestos gaseosos
| Gas | Fórmula y uso o presencia |
|---|---|
| Dióxido de carbono | CO₂; respiración, bebidas con gas, efecto invernadero |
| Monóxido de carbono | CO; combustión incompleta, muy tóxico |
| Metano | CH₄; componente principal del gas natural |
| Etano | C₂H₆; presente en el gas natural |
| Propano | C₃H₈; bombonas y calefacción |
| Butano | C₄H₁₀; bombonas domésticas y mecheros |
| Etileno (eteno) | C₂H₄; hormona de maduración de la fruta |
| Acetileno (etino) | C₂H₂; soldadura oxiacetilénica |
| Amoniaco | NH₃; fabricación de fertilizantes |
| Sulfuro de hidrógeno | H₂S; olor a huevo podrido |
| Dióxido de azufre | SO₂; volcanes, lluvia ácida |
| Dióxido de nitrógeno | NO₂; contaminación urbana, color pardo |
| Monóxido de nitrógeno | NO; motores de combustión |
| Óxido nitroso | N₂O; «gas de la risa», anestesia |
| Ozono | O₃; capa de ozono en la estratosfera |
| Cloruro de hidrógeno | HCl; disuelto en agua forma el ácido clorhídrico |
| Formaldehído | HCHO; industria de resinas |
| Hexafluoruro de azufre | SF₆; aislante en equipos eléctricos |
| Diclorodifluorometano | CCl₂F₂ (freón-12); antiguo refrigerante, hoy prohibido |
| Clorometano | CH₃Cl; industria química |
| Fosgeno | COCl₂; síntesis de plásticos, usado como arma en la Primera Guerra Mundial |
| Silano | SiH₄; fabricación de semiconductores |
Mezclas de gases
- Aire: aproximadamente un 78 % de nitrógeno, un 21 % de oxígeno, un 0,93 % de argón y un 0,04 % de dióxido de carbono.
- Gas natural: sobre todo metano, con etano, propano y otros.
- Gas licuado del petróleo (GLP): mezcla de propano y butano.
- Biogás: metano y CO₂ producidos al descomponerse materia orgánica sin oxígeno.
- Gas de hulla o «gas ciudad»: hidrógeno, metano y monóxido de carbono; alumbraba las calles en el siglo XIX.
- Gases volcánicos: vapor de agua, CO₂, SO₂ y H₂S.
- Gases de escape de un coche: N₂, CO₂, vapor de agua, CO y óxidos de nitrógeno.
- Heliox: helio y oxígeno, usado en buceo profundo.
- Nitrox: aire enriquecido en oxígeno para buceo recreativo.
- Atmósfera de Venus: alrededor de un 96,5 % de CO₂.
- Atmósfera de Marte: alrededor de un 95 % de CO₂, muy poco densa.
- Atmósfera de Júpiter: principalmente hidrógeno y helio.
Vapores de sustancias líquidas o sólidas
- Vapor de agua que sale al hervir una olla.
- Vapor de agua del aliento (invisible; el «vaho» que vemos en invierno ya son gotitas condensadas).
- Vapor de alcohol al abrir una botella de etanol.
- Vapor de gasolina en una gasolinera.
- Vapor de acetona del quitaesmalte.
- Vapor de yodo al calentar cristales de yodo (de color violeta).
- Vapor de mercurio en las lámparas de descarga.
- Vapor de sodio en las farolas de luz anaranjada.
- Vapor de los perfumes y colonias.
- Vapor de naftalina en un armario.
Gases en la vida cotidiana
- Burbujas de CO₂ en un refresco o en el cava.
- Helio de los globos que flotan.
- Aire comprimido de los neumáticos.
- Butano de la bombona de la cocina.
- Gas del mechero (butano o isobutano).
- Nitrógeno que rellena las bolsas de patatas fritas para que no se oxiden.
- Argón en el interior de algunas bombillas y ventanas de doble acristalamiento.
- Neón de los letreros luminosos.
- Xenón de algunos faros de coche.
- Oxígeno medicinal de las bombonas hospitalarias.
- CO₂ que hace subir la masa del pan (producido por la levadura).
- Gas propelente de un aerosol.
- Olor del gas natural (se le añaden mercaptanos para detectar fugas).
- Metano que expulsan las vacas al rumiar.
- Gases de la digestión humana.
- CO₂ que exhalamos al respirar.
- Hidrógeno de los vehículos de pila de combustible.
- Cloro que se desprende al mezclar lejía con un ácido (mezcla peligrosa que nunca debe hacerse).
Tipos de gases
- Según su composición: elementos (O₂, He), compuestos (CO₂, NH₃) y mezclas (aire, gas natural).
- Según su comportamiento: gas ideal (modelo teórico sin interacciones entre partículas) y gas real (todos los gases auténticos, que se aproximan al ideal a baja presión y alta temperatura).
- Según su reactividad: inertes (gases nobles), combustibles (metano, butano, hidrógeno), comburentes (oxígeno) y tóxicos (CO, H₂S, cloro).
- Según su origen: naturales (aire, gases volcánicos) e industriales (acetileno, SF₆).
Leyes de los gases
| Ley | Enunciado |
|---|---|
| Boyle-Mariotte | A temperatura constante, P · V = constante |
| Charles | A presión constante, V / T = constante |
| Gay-Lussac | A volumen constante, P / T = constante |
| Avogadro | Volúmenes iguales de gases a igual P y T contienen el mismo número de moléculas |
| Gases ideales | P · V = n · R · T, con R = 0,082 atm·L/(mol·K) |
En condiciones normales (0 °C y 1 atm), un mol de cualquier gas ideal ocupa 22,4 litros. La temperatura siempre se expresa en kelvin (K = °C + 273).
Ejercicios resueltos
1. ¿Cuáles de estas sustancias son gases a temperatura ambiente: mercurio, neón, bromo, amoniaco, azufre, metano?
El mercurio y el bromo son líquidos y el azufre es sólido. Son gases: neón, amoniaco y metano.
2. Clasifica como elemento, compuesto o mezcla: aire, helio, dióxido de carbono, gas natural, oxígeno.
Elementos: helio y oxígeno. Compuesto: dióxido de carbono. Mezclas: aire y gas natural.
3. Un gas ocupa 2 L a 1 atm. Si, sin cambiar la temperatura, se comprime hasta 4 atm, ¿qué volumen ocupa?
Por la ley de Boyle-Mariotte: P₁·V₁ = P₂·V₂ → 1 · 2 = 4 · V₂ → V₂ = 0,5 L.
4. Un globo tiene 3 L a 27 °C. ¿Qué volumen tendrá a 127 °C si la presión no cambia?
Pasamos a kelvin: 300 K y 400 K. Por la ley de Charles: V₂ = 3 · 400 / 300 = 4 L.
5. ¿Qué volumen ocupan 2 mol de un gas ideal a 300 K y 1 atm?
V = n·R·T / P = 2 · 0,082 · 300 / 1 = 49,2 L.
6. Completa: «El vapor de agua es un ______, mientras que el oxígeno es un ______».
El vapor de agua es un vapor (el agua es líquida a temperatura ambiente) y el oxígeno es un gas.
Importancia del estado gaseoso
Los gases son imprescindibles para la vida: el oxígeno permite la respiración celular y el dióxido de carbono, la fotosíntesis. La atmósfera regula el clima y nos protege de la radiación ultravioleta gracias al ozono. En la industria y el hogar los gases sirven como combustibles (butano, gas natural), refrigerantes, gases medicinales o atmósferas protectoras para conservar alimentos. Comprender su comportamiento es esencial en meteorología, buceo, aviación, ingeniería de motores y en la lucha contra el cambio climático, causado en gran parte por gases de efecto invernadero como el CO₂, el metano y el óxido nitroso.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el gas más abundante del aire?
El nitrógeno (N₂), que constituye alrededor del 78 % del volumen del aire seco. Le siguen el oxígeno (21 %) y el argón (0,93 %).
¿Qué diferencia hay entre gas y vapor?
Un gas es una sustancia que está en estado gaseoso a temperatura ambiente, como el helio. Un vapor es la fase gaseosa de una sustancia que normalmente es líquida o sólida, como el vapor de agua.
¿Cuántos elementos químicos son gases a temperatura ambiente?
Once: hidrógeno, helio, nitrógeno, oxígeno, flúor, neón, cloro, argón, kriptón, xenón y radón.
¿Por qué se pueden comprimir los gases?
Porque sus partículas están muy separadas y entre ellas hay mucho espacio vacío; al aumentar la presión, las partículas se acercan y el volumen disminuye.
¿Qué es un gas ideal?
Es un modelo teórico en el que las partículas no ocupan volumen ni se atraen entre sí. Cumple exactamente la ecuación P·V = n·R·T; los gases reales se aproximan a él a baja presión y alta temperatura.
Referencias
- Chang, R. y Goldsby, K. A. Química. McGraw-Hill.
- Atkins, P. y Jones, L. Principios de química: los caminos del descubrimiento. Editorial Médica Panamericana.
- Petrucci, R. H. et al. Química general. Pearson.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Ejemplos de estado gaseoso». Conceptualia. https://conceptualia.es/ejemplos/ejemplos-de-estado-gaseoso/
