Los gases

Según el diagrama de fases, la mayor parte de los elementos químicos y las sustancias pueden existir en tres estados, esto es: sólido, líquido y gaseoso. Y cada uno de nosotros puede muy fácilmente determinar esos estados solo observando el comportamiento cuando nos enfrentamos a una sustancia.
Cada uno de los estados, ha sido estudiado durante años por los hombres de ciencia, con el objetivo de determinar las leyes físicas, que puedan predecir su comportamiento con el cambio de las circunstancias que lo rodean. En este caso nos ocuparemos de los gases.
Empezaremos por definir que es un gas.

El gas

La definición de un gas puede ser muy simple y reducirse solo a decir:
"Un gas es una sustancia cuyo volumen es igual al volumen del recipiente que lo contiene".
Esto es cierto, los gases se expanden hasta ocupar todo el volumen del recipiente que lo contiene, pero ese efecto no es único. Si inyectamos a muy alta velocidad un líquido por un pequeño orificio para formar un aerosol dentro de un volumen vacío, las pequeñas y rapidísimas partículas de líquido, también terminarán por ocupar todo el volumen formando una niebla, por lo que a nuestra escueta definición hay que agregarle algo para evitar la confusión.
Podemos arreglar este problema agregando que un gas "deberá estar formado por un gran número de moléculas". Pero bueno... el líquido también está formado por muchas moléculas, así que aun no está resuelto del todo, nos falta aun algo, por eso agregamos que "las moléculas se mueven en todas direcciones" cosa que no sucede en el líquido del aerosol, donde el grupo de moléculas que forman la partícula se mueven todas en la misma dirección debido a la interacción molecular que mantienen y que a su vez impide la libre expansión.
Al parecer ahora si ya tenemos definido el gas, pero para que esta última condición se cumpla debe cumplirse a su vez que: "el tamaño de la molécula debe ser despreciable, comparado con la distancia entre ellas" de forma tal que esa enorme distancia relativa, hace que no haya interacción, y que esta solo se limite a su choque físico eventual.
Finalmente un gas es entonces.
Una sustancia que cumple con las condiciones siguientes:

Ocupa el volumen del recipiente que lo contiene
Está formado por un gran número de moléculas
Estas moléculas se mueven individualmente al azar en todas direcciones
La interacción entre las moléculas se reduce solo a su choque.

En la realidad, estas condiciones se cumplen con suficiente aproximación, en los gases a las condiciones normales de presión y temperatura como para ser consideradas ciertas, pero ¿qué pasa si el gas se somete a muy elevadas presiones?, por ejemplo reduciendo notablemente el recipiente que lo contiene, está claro, la distancia entre las moléculas se reduce y su interacción comienza a tener mas y mas influencia en el comportamiento, a medida que mas y mas se aumente la presión; nuestro gas va "apartándose de la definición de gas" a la que hemos llegado, por tal motivo y debido a que un gas puede ser "mas o menos gas" se establece una "patrón de gas" que servirá para establecer las leyes del comportamiento de todos los gases y que podrá ser usada con suficiente aproximación en la mayor parte de las aplicaciones prácticas, este patrón se llama "gas ideal".

El gas ideal

Para definir un patrón de gas que sirva para establecer reglas de comportamiento se crea el concepto de gas ideal, este gas ideal cumple las condiciones siguientes:

Ocupa el volumen del recipiente que lo contiene.
Está formado por moléculas.
Estas moléculas se mueven individualmente y al azar en todas direcciones.
La interacción entre las moléculas se reduce solo a su choque.
Los choques entre las moléculas son completamente elásticos (no hay pérdidas de energía).
Los choque son instantáneos (el tiempo durante el choque es cero).

Los gases reales, siempre que no estén sometidos a condiciones extremas de presión y temperatura, cumplirán muy aproximadamente las reglas establecidas para los gases ideales.

Las leyes de los gases ideales

Se han desarrollado leyes empíricas que relacionan las principales variables de un gas en base a las experiencias de laboratorio realizadas. En los gases ideales, estas variables incluyen la presión (p), el volumen (V) y la temperatura (T).

1.- La ley de Boyle - Mariotte. Esta ley dice que, si se mantiene la temperatura constante, cuando se aumenta la presión de un gas ideal, su volumen disminuye en la misma proporción. Es decir P₁. V₁ = P₂ . V₂

2.-La ley de Gay-Lussac. Esta ley dice que si se mantiene la presión constante, el volumen del gas aumentará en la misma proporción en que aumente su temperatura absoluta: ecuación de gay-lussac

3.- La ley de Charles Esta ley dice que, si se mantiene el volumen constante, la presión de un gas aumenta en la misma proporción en la que aumenta su temperatura absoluta : ecuación de charles