Diferencia clave: gas frente a vapor
La fase gaseosa es una de las cuatro fases fundamentales de toda la materia junto con la fase sólida, la fase líquida y el plasma. Los gases se pueden distinguir claramente de las fases sólida y líquida porque, a diferencia de los sólidos o líquidos, los átomos están en movimiento libre y están esparcidos alrededor de un recipiente. Tanto el gas como el vapor parecen similares debido a su transparencia, pero son dos fases distintas en las que la materia puede existir. La diferencia clave entre gas y vapor es que el gas existe solo en un estado físico, mientras que el vapor puede coexistir con otro estado físico.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia clave
2. Qué es el gas
3. Qué es el vapor
4. Comparación lado a lado - Gas versus vapor
5. Resumen
¿Qué es el gas?
El gas en la naturaleza puede estar formado por un solo elemento o una combinación de átomos. Sin embargo, es una molécula muy pequeña. Por ejemplo, si se considera el grupo de halógenos en la tabla periódica, el flúor y el cloro existen como gases, mientras que el bromo existe como líquido y el yodo como sólido. Esto se debe a que el tamaño del átomo aumenta en el grupo de halógenos y las moléculas grandes no pueden obtener el estado de movimiento libre debido a las interacciones intermoleculares.
El gas es una sustancia que existe en un solo estado, que es la fase gaseosa. A esto se le llama estado termodinámico. Un estado termodinámico es la condición de un sistema explicada de acuerdo con los parámetros termodinámicos como temperatura, presión, etc. El gas no ha enfrentado un cambio de fase, lo que significa que solo existe como gas y no sufrirá cambios de fase a menos que se den condiciones especiales.. Por lo tanto, se le llama sustancia monofásica.
El siguiente diagrama muestra las posiciones relativas de la fase gaseosa y la fase de vapor. Aquí, la fase de vapor se encuentra a una temperatura más baja que la temperatura del punto crítico. La fase gaseosa se encuentra por encima del punto crítico.
Figura 01: Posiciones relativas de la fase gaseosa y la fase de vapor
¿Qué es el vapor?
El vapor se puede definir como una sustancia que se encuentra en fase gaseosa y puede coexistir con una fase líquida. Esta definición parece un poco confusa, pero lo que sucede aquí es que el vapor está en equilibrio con un líquido. Este líquido contiene las mismas moléculas que el vapor. El vapor se forma a partir de un cambio de fase y puede volver a sufrir un cambio de fase. Por lo tanto, se denomina sustancia multifásica. El vapor no es un estado de la materia como lo es el gas. La transición de un gas a un líquido se produce por condensación seguida de la formación de una gota de líquido y su crecimiento. La coexistencia del vapor con su fase líquida es posible porque su temperatura media está por debajo del punto crítico. El punto crítico es la temperatura y la presión a las que no se pueden distinguir un gas y un líquido. Solo los gases pueden existir por encima del punto crítico; así,un gas no puede coexistir con un líquido. Por ejemplo, el vapor es vapor de agua a alta temperatura mientras que a temperatura ambiente es un líquido.
Un buen ejemplo de equilibrio vapor-líquido en condiciones normales es el equilibrio entre el etanol y su vapor. El siguiente diagrama muestra cómo se relacionan estas dos fases.
Figura 02: Mezcla de equilibrio vapor-líquido de etanol y agua
¿Cuál es la diferencia entre gas y vapor?
Diferencia del medio del artículo antes de la mesa
Gas vs Vapor |
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| Un gas solo puede existir en una fase termodinámica. | El vapor puede coexistir con su fase líquida. |
| Estado fisico | |
| El gas es un estado fundamental de la materia. | El vapor es un estado temporal de cambio de un líquido o un sólido. |
| Naturaleza | |
| Todos los gases no son vapores. | Todos los vapores son gases. |
| Propiedades | |
| Los gases son invisibles. | El vapor puede ser visible. (Ej: el vapor de agua puede verse como una nube). |
| Cambio de fase | |
| El gas no se enfrenta a un cambio de fase | El vapor experimenta un cambio de fase. |
| Origen | |
| El gas es siempre un gas por naturaleza. | El vapor es un tipo de gas formado a partir de un líquido o un sólido. |
| Formación | |
| No se forma gas. | El vapor se forma por ebullición o evaporación. |
| Punto crítico | |
| La temperatura de un gas está por encima del punto crítico. | La temperatura de un vapor está por debajo del punto crítico pero por encima del punto de ebullición del líquido o sólido en particular. |
| Estableciendose | |
| Los gases no se depositan en el suelo. | Los vapores se depositan en el suelo. |
Resumen - Gas vs Vapor
El gas se encuentra por encima del punto crítico, mientras que el vapor se encuentra por debajo del punto crítico. No puede existir ninguna fase líquida por encima del punto crítico. El vapor también existe por debajo del punto crítico. Por lo tanto, la principal diferencia entre gas y vapor es que el gas existe solo en un estado físico, mientras que el vapor puede coexistir con otro estado físico.
Imagen cortesía:
1. “Phase-diag2 ″ Por Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia
2.“Mezcla de equilibrio vapor-líquido de etanol y agua”Por Wilfried Cordes - de: Dortmunder Datenbank; en: Banco de datos de Dortmund (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
