Diferencia clave: gas frente a vapor
La fase gaseosa es una de las cuatro fases fundamentales de toda 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 los líquidos, los átomos se mueven libremente y se distribuyen alrededor de un recipiente. El gas y el vapor parecen similares debido a su transparencia, pero son dos fases distintas en las que puede existir la materia. La diferencia clave entre el gas y el vapor es que el gas existe solo en un estado físico, mientras que el vapor puede coexistir con otro estado físico.
¿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 los 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 los halógenos y las moléculas grandes no pueden obtener un 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 sufrir un cambio de fase nuevamente. Por lo tanto, se nombra como una sustancia multifásica. El vapor no es un estado de la materia como lo es el gas. La transición de un gas a un líquido ocurre por condensación seguida por 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 puede distinguir un gas de un líquido. Solo los gases pueden existir por encima del punto crítico; por tanto, 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 líquido-vapor 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?
Gas contra vapor |
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| Un gas solo puede existir en una fase termodinámica. | El vapor puede coexistir con su fase líquida. |
| Estado físico | |
| El gas es un estado fundamental de la materia. | El vapor es un estado de cambio temporal de un líquido o un sólido. |
| Naturaleza | |
| No todos los gases son vapores. | Todos los vapores son gases. |
| Propiedades | |
| Los gases son invisibles. | Puede verse vapor. (Ej: el vapor de agua se puede ver 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 en la 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. |
| Establecerse | |
| Los gases no se depositan en el suelo. | Los vapores se depositan en el suelo. |
Resumen: gas frente a vapor
El gas se encuentra por encima del punto crítico, mientras que el vapor se encuentra por debajo del punto crítico. Ninguna fase líquida puede existir por encima del punto crítico. También existe vapor por debajo del punto crítico. Por lo tanto, la principal diferencia entre el gas y el vapor es que el gas existe solo en un estado físico, mientras que el vapor puede coexistir con otro estado físico.
