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Quando le molecole non sono tenute salde da forze intermolecolari sono libere di disperdersi nell’ambiente o nel recipiente che le contiene. Questo stato fisico viene definito gassoso e tutte le sostanze in tale condizione si definiscono gas. In un gas le molecole tendono a disporsi lungo la massima distanza possibile e il loro moto è di tipo casuale.
Il passaggio di stato da liquido a gassoso prende il nome di evaporazione, mentre il passaggio da stato solido a gassoso si definisce sublimazione. I passaggi di da liquido o solido a gassoso avvengono perchè viene somministrata energia, ad esempio sotto forma di calore, alla sostanza. Questa energia mette in movimento le molecole che, gradualmente, tendono a disfarsi dei legami svincolandosi dalla geometria rigida.
Gas ideali
La sostanza gassosa può essere analiticamente apprezzata in quanto possiede alcune caratteristiche: il numero di moli (n) la temperatura (T) la pressione (P) e il volume del recipiente che li contiene (V). Propria dei gas è anche una costante il cui simbolo è r.
Se consideriamo le molecole di un gas come elementi puntiformi inerti, che cioè non interagiscono con le altre molecole dello stesso recipiente, è possibile formulare la legge dei gas reali o perfetti in una equazione chei ingloba le precedenti variabili:
dove la pressione è espressa in ATM, la temperatura in Kelvin e il volume in litri. Il gas ideale, in quanto costituito da particelle puntiformi, è comprimibile ed espandibile fino all’infinito.
La costante r.
La costante r è un valore che dipende dalla scala delle altre variabili del gas. Se la pressione è espressa in ATM, come nel caso più comune, il valore di r è pari a 0,0821
Gas reali
I gas reali, a differenza di quelli perfetti, tengono conto delle interazioni delle molecole. In particolare nell’equazione dei gas reali vengono considerate le seppur minime attrazioni tra le molecole che non permettono una indefinita espansione o comprensione. La legge dei gas reali fu formulata dal chimico olandese Van Der Waals e porta il suo nome:
