Elemento
Un solo tipo de átomo: He u O₂.
FÍSICA · ESTADO GASEOSO
22 ejemplos de gases y cómo distinguirlos
Helio, oxígeno, dióxido de carbono y aire son ejemplos de gases, pero no todos pertenecen al mismo tipo. Esta colección distingue sustancias puras y mezclas, átomos y moléculas, y muestra por qué la temperatura y la presión cambian su comportamiento.
Antes de comparar los ejemplos
Compuesto
Elementos unidos en proporción definida: CO₂.
Mezcla
Varias sustancias: aire o gas natural.
Una muestra gaseosa ocupa el espacio accesible del recipiente y no tiene forma propia. Sus partículas pueden ser átomos o moléculas. En un gas diluido están muy separadas comparadas con su tamaño; se mueven y chocan entre sí y con las paredes.
Salvo indicación distinta, los ejemplos de sustancias puras se refieren a unos 20 °C y 1 atm. El vapor de agua en el aire, los tubos luminosos y el almacenamiento a presión necesitan sus propias condiciones. Una colección de ejemplos no es una lista de sustancias para experimentar en casa.
Cinco gases monoatómicos
EJEMPLO 01
Helio (He)
¿Cómo se clasifica el helio gaseoso?
Clave: He · Gas noble monoatómico
Una muestra de helio puro contiene átomos individuales de He.
En este caso: Es un elemento gaseoso, no una mezcla.
El helio tiene dos electrones y su primera capa completa; la regla de ocho no describe este elemento.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 02
Neón (Ne)
¿Cómo se clasifica el neón gaseoso?
Clave: Ne · Gas noble monoatómico
En un tubo de descarga con neón, la excitación eléctrica permite emitir luz rojiza anaranjada.
En este caso: El gas recibe energía; su color luminoso no es el color de una muestra sin excitar.
Un letrero multicolor no demuestra que todos sus tubos contengan neón puro.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm. La descarga luminosa utiliza otras condiciones.
EJEMPLO 03
Argón (Ar)
¿Cómo se clasifica el argón gaseoso?
Clave: Ar · Gas noble monoatómico
En el aire seco, el argón representa aproximadamente el 0,93 % del volumen.
En este caso: Es uno de los componentes del aire, aunque una muestra separada de Ar puede ser pura.
Su símbolo se escribe Ar, con la segunda letra minúscula; no Ar₂.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 04
Kriptón (Kr)
¿Cómo se clasifica el kriptón gaseoso?
Clave: Kr · Gas noble monoatómico
Una muestra pura de kriptón gaseoso contiene átomos Kr, sin moléculas diatómicas.
En este caso: El estado gaseoso no exige que las partículas sean moléculas.
Kr no significa una mezcla de dos elementos: es el símbolo de un solo elemento.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 05
Xenón (Xe)
¿Cómo se clasifica el xenón gaseoso?
Clave: Xe · Gas noble monoatómico
El xenón elemental en estado gaseoso se representa como Xe.
En este caso: Una muestra pura de Xe es un gas formado por un elemento.
Los gases nobles tienen baja reactividad en condiciones ordinarias, pero no es una imposibilidad absoluta de formar compuestos: se conocen compuestos de xenón.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
Cinco elementos diatómicos
EJEMPLO 06
Hidrógeno (H₂)
¿Cómo se clasifica el hidrógeno gaseoso?
Clave: H₂ · Elemento diatómico
Cada molécula de hidrógeno contiene dos átomos del mismo elemento.
En este caso: H₂ es una sustancia simple, aunque su partícula tenga dos átomos.
No confundir el elemento hidrógeno con agua: H₂O contiene también oxígeno.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 07
Nitrógeno (N₂)
¿Cómo se clasifica el nitrógeno gaseoso?
Clave: N₂ · Elemento diatómico
El nitrógeno molecular constituye aproximadamente el 78,08 % del aire seco.
En este caso: El aire no es nitrógeno puro; N₂ es su componente mayoritario.
Dos átomos iguales forman cada molécula N₂; no es un compuesto de dos elementos.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 08
Oxígeno (O₂)
¿Cómo se clasifica el oxígeno gaseoso?
Clave: O₂ · Elemento diatómico
El oxígeno molecular constituye aproximadamente el 20,95 % del aire seco.
En este caso: Una muestra de O₂ puro y una muestra de aire no tienen la misma composición.
Participa en la respiración aerobia; eso no significa que todos los seres vivos necesiten oxígeno ni que sea el único gas de importancia biológica.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 09
Flúor (F₂)
¿Cómo se clasifica el flúor gaseoso?
Clave: F₂ · Elemento diatómico
Una molécula de flúor elemental contiene dos átomos F.
En este caso: F₂ es un gas a la temperatura y presión de referencia de esta colección.
Se incluye para clasificarlo; no como ejemplo de manipulación cotidiana.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 10
Cloro (Cl₂)
¿Cómo se clasifica el cloro gaseoso?
Clave: Cl₂ · Elemento diatómico
El cloro elemental gaseoso se representa mediante Cl₂.
En este caso: El subíndice 2 cuenta átomos de cloro, no dos sustancias distintas.
El cloro elemental no es el ion cloruro presente en una sal: fórmula y especie importan.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
Compuestos gaseosos
EJEMPLO 11
Metano (CH₄)
¿Cómo se clasifica el metano gaseoso?
Clave: CH₄ · Compuesto molecular
Cada molécula contiene un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno.
En este caso: Es un compuesto; una muestra de CH₄ puro puede estar en estado gaseoso.
Es el componente principal del gas natural, pero gas natural y metano puro no son sinónimos.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 12
Dióxido de carbono (CO₂)
¿Cómo se clasifica el dióxido de carbono gaseoso?
Clave: CO₂ · Compuesto molecular
Cada molécula reúne un átomo de carbono y dos de oxígeno.
En este caso: Dos tipos de elementos unidos en cada molécula forman un compuesto, no una mezcla.
CO₂ y CO son sustancias distintas. El dióxido de carbono interviene en la fotosíntesis; no se reduce la importancia biológica de los gases al oxígeno.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 13
Monóxido de carbono (CO)
¿Cómo se clasifica el monóxido de carbono gaseoso?
Clave: CO · Compuesto molecular
Una molécula de CO contiene un átomo C y uno O.
En este caso: Es diatómico y, a la vez, un compuesto porque sus dos átomos son de elementos diferentes.
Diatómico no equivale a elemento: compáralo con O₂. Que un gas sea incoloro no permite deducir que sea inocuo.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 14
Sulfuro de hidrógeno (H₂S)
¿Cómo se clasifica el sulfuro de hidrógeno gaseoso?
Clave: H₂S · Compuesto molecular
Cada molécula contiene dos átomos de hidrógeno y uno de azufre.
En este caso: La fórmula H₂S corresponde a una especie distinta del hidrógeno H₂.
El orden y los subíndices de la fórmula describen una composición concreta; no una mezcla de gases separados.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 15
Dióxido de azufre (SO₂)
¿Cómo se clasifica el dióxido de azufre gaseoso?
Clave: SO₂ · Compuesto molecular
Una molécula de SO₂ contiene un átomo de azufre y dos de oxígeno.
En este caso: Es gaseoso en las condiciones de referencia, pero puede licuarse bajo otras condiciones.
No se debe asignar automáticamente el mismo estado al SO₃: se analiza aparte más abajo.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 16
Etano (C₂H₆)
¿Cómo se clasifica el etano gaseoso?
Clave: C₂H₆ · Compuesto molecular
Una molécula contiene dos átomos de carbono y seis de hidrógeno.
En este caso: Es un gas en las condiciones de referencia y puede formar parte del gas natural.
No todos los yacimientos ni los suministros tienen la misma proporción de etano.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm.
EJEMPLO 17
Propano (C₃H₈)
¿Cómo se clasifica el propano gaseoso?
Clave: C₃H₈ · Compuesto molecular
El propano es gaseoso a temperatura ambiente y presión atmosférica, pero se almacena también licuado a presión.
En este caso: El nombre de una sustancia no determina su estado sin conocer temperatura y presión.
Una bombona puede contener líquido y vapor simultáneamente: su volumen exterior no es por sí solo el volumen de una fase gaseosa.
Condiciones: Sustancia pura a unos 20 °C y 1 atm. El almacenamiento licuado requiere otras condiciones de presión.
EJEMPLO 18
Vapor de agua en aire húmedo
El agua evaporada puede permanecer mezclada con el aire de una habitación.
Clave: H₂O(g) · compuesto en fase gaseosa
Las moléculas de agua gaseosa están dispersas entre los demás componentes del aire.
Si se alcanza la saturación al enfriar, parte del agua puede condensarse en gotas.
En este caso: Hay agua gaseosa incluso por debajo de 100 °C.
El vapor de agua es invisible. La neblina blanca de gotas no es la fase gaseosa, aunque pueda coexistir con ella.
Condiciones: Mezcla de aire húmedo; la cantidad que permanece como vapor depende de temperatura y presión parcial.
Mezclas de gases
EJEMPLO 19
Aire: una mezcla gaseosa
Una muestra de aire seco contiene varias especies, no una única fórmula química.
Clave: Mezcla · N₂, O₂, Ar y componentes minoritarios
Por volumen, aproximadamente: 78,08 % N₂; 20,95 % O₂; 0,93 % Ar.
El resto, aproximadamente 0,04 % con este redondeo, reúne otros gases; no es una composición exacta ni invariable.
En este caso: El aire puede ser homogéneo y seguir siendo una mezcla.
Los porcentajes indicados excluyen el vapor de agua. Si aumenta la proporción de vapor, cambian las fracciones del resto en el aire húmedo.
Condiciones: Valores orientativos de aire seco; no se presenta una medición local ni una concentración actual exacta de CO₂.
EJEMPLO 20
Gas natural: composición variable
El gas natural contiene principalmente metano y puede incluir etano, propano y otros componentes.
Clave: Mezcla gaseosa · composición dependiente del origen y tratamiento
El gas extraído y el gas suministrado tras su procesamiento no tienen necesariamente la misma composición.
Puede proceder de distintos tipos de yacimiento; el fracking no es la única forma de obtenerlo.
En este caso: Gas natural designa una mezcla, no una molécula con fórmula única.
La llama de un quemador muestra combustión; una foto no identifica la composición del combustible ni prueba que sea metano puro.
Condiciones: Descripción general; sin fijar porcentajes para todos los suministros.
Dos ejemplos de comportamiento físico
EJEMPLO 21
Comprimir una muestra gaseosa
Una muestra ideal ocupa 2,0 L a 100 kPa absolutos. A igual temperatura, se reduce su volumen a 1,0 L sin perder gas.
Clave: p₁V₁ = p₂V₂
p₂ = (100 kPa × 2,0 L)/1,0 L = 200 kPa absolutos.
En este caso: Al reducir el volumen a la mitad, la presión absoluta se duplica en este modelo.
El gas ocupa el espacio disponible; no posee un volumen propio fijo. Sus partículas no se comprimen como pequeñas esponjas: disminuye principalmente su separación.
Condiciones: Cantidad constante, temperatura constante y comportamiento ideal aproximado; sin condensación.
EJEMPLO 22
Calentar: el resultado depende del recipiente
Una muestra ideal pasa de 300 K a 330 K sin cambiar su cantidad. Compara un recipiente rígido y uno con pistón que mantiene presión constante.
Clave: p/T constante a volumen fijo; V/T constante a presión fija
Rígido: si p₁ = 100 kPa absolutos, p₂ = 100 × 330/300 = 110 kPa.
Pistón ideal: si V₁ = 2,0 L, V₂ = 2,0 × 330/300 = 2,2 L, con presión constante.
En este caso: Puede aumentar la presión o el volumen: depende de qué condición se mantenga.
La temperatura mide aquí la energía cinética media de traslación de las partículas. No se calcula la razón térmica con grados Celsius.
Condiciones: Gas ideal aproximado, sin cambio de fase; recipiente rígido o pistón ideal según el caso. Proceso descrito como modelo, no como práctica de calentamiento.
Dos casos que necesitan precisión
CONTRASTE 01
SO₃: por qué no entra como gas ambiental sin condiciones
¿Puede clasificarse el trióxido de azufre como gas a temperatura ambiente?
Clave: SO₃ · el estado depende también de la forma de la sustancia
La ficha ICSC 1202 lo describe como líquido o sólido en diversas formas.
Para la forma gamma, indica ebullición a 44,8 °C; los puntos de fusión difieren según la forma.
En este caso: No corresponde incluirlo sin matices como sustancia puramente gaseosa a 20 °C y 1 atm.
Esto no niega que pueda existir vapor de SO₃. Distinguir fase predominante y presencia de vapor evita una clasificación engañosa.
Condiciones: Referencia de unos 20 °C y 1 atm; distinguir estado predominante y vapor.
CONTRASTE 02
NOₓ no es una fórmula de una sustancia única
¿NOₓ representa una única especie gaseosa?
Clave: NOₓ · denominación colectiva
En calidad del aire suele reunir principalmente NO y NO₂.
Cada especie tiene su propia composición y comportamiento; la x no fija una molécula única.
En este caso: Debe indicarse qué óxido o qué mezcla se está describiendo.
No confundir esta denominación con N₂, el nitrógeno molecular mayoritario del aire.
Condiciones: Uso habitual de la denominación en contaminación atmosférica.
Seis ejercicios para practicar
Distingue composición, estado y condiciones del modelo antes de responder.
- Clasifica He, O₂, CO y aire: elemento monoatómico, elemento diatómico, compuesto o mezcla.
- ¿Cuántos átomos hay en una molécula de CH₄ y de C₂H₆?
- Una muestra ideal pasa de 3 L a 1 L a temperatura constante. Si empieza a 90 kPa absolutos, ¿cómo termina?
- En un recipiente rígido y cerrado, un gas ideal pasa de 300 K a 360 K. Si p₁ = 100 kPa absolutos, halla p₂.
- ¿La nube blanca visible sobre agua caliente es solo agua gaseosa?
- ¿Por qué 1,225 kg/m³ no describe la densidad del aire en cualquier situación?
Ver soluciones explicadas
- He: elemento monoatómico; O₂: elemento diatómico; CO: compuesto diatómico; aire: mezcla.
- CH₄: 1 + 4 = 5 átomos; C₂H₆: 2 + 6 = 8. Contar átomos no convierte un compuesto en mezcla.
- p₂ = 90 × 3/1 = 270 kPa absolutos; cantidad de gas constante.
- p₂ = 100 × 360/300 = 120 kPa absolutos; se conserva el volumen y no cambia la fase.
- No. La parte blanca visible contiene diminutas gotas líquidas; el vapor de agua es invisible y puede coexistir con ellas.
- Porque la densidad depende de presión, temperatura y composición. Aproximadamente 1,225 kg/m³ corresponde al aire seco a 15 °C y 101 325 Pa, no a todo aire.
Propiedades con sus condiciones
- Densidad variable: aproximadamente 1,225 kg/m³ corresponde a aire seco a 15 °C y 101 325 Pa. Al cambiar temperatura, presión o composición, cambia la densidad.
- Expansión y compresión: una muestra gaseosa puede cambiar mucho de volumen; el modelo ideal funciona mejor lejos de la condensación y con gas suficientemente diluido.
- Presión y temperatura: al calentar aumenta la energía cinética media de traslación. La respuesta de presión o volumen depende de las restricciones del sistema.
- Condensación: enfriar puede producir líquido si se alcanzan las condiciones de coexistencia. No todo gas se licua por cualquier enfriamiento ni todo descenso térmico implica el mismo cambio de presión.
- Flujo y viscosidad: los gases tienen viscosidad y ofrecen resistencia al movimiento. Una diferencia de presión puede impulsar el flujo; una presión uniforme no establece por sí sola una dirección.
Errores frecuentes
- Confundir mezcla y compuesto: CO₂ es un compuesto; aire es una mezcla.
- Llamar moléculas a todas las partículas: el helio gaseoso es monoatómico.
- Aplicar el octeto al helio: su capa completa contiene dos electrones.
- Tomar el estado como una etiqueta permanente: temperatura y presión importan.
- Llamar gas a cualquier nube visible: niebla y aerosoles contienen gotas o partículas.
- Decir que calentar siempre aumenta la presión: especifica si el volumen y la cantidad permanecen constantes.
- Suponer que un gas noble nunca forma compuestos: baja reactividad no es imposibilidad absoluta.
Referencias
Selección y desarrollo: Editorial Ejemplode. Consultadas el 7 de octubre de 2026.
- NOAA · Composición de la atmósfera. Proporciones aproximadas del aire seco y presencia variable de vapor de agua.
- EIA · Qué es el gas natural. Metano mayoritario, otros componentes y procesamiento.
- Royal Society of Chemistry · Helio. Configuración electrónica y estado del helio.
- Royal Society of Chemistry · Neón. Luz rojiza anaranjada en descarga y diferencia entre gases de letreros.
- Royal Society of Chemistry · Xenón. Propiedades y existencia de compuestos de xenón.
- NIOSH · Dióxido de azufre. Estado gaseoso y posibilidad de almacenamiento licuado.
- OIT/OMS · ICSC 1202, trióxido de azufre. Formas líquidas y sólidas, y ebullición de la forma gamma.
- OpenStax · Ley del gas ideal. Condiciones de las relaciones p, V y T; ejercicios propios de esta colección.
- EPA · Alcance de la denominación NOₓ. NO y NO₂ en el uso habitual; alcances específicos en inventarios.
- NASA · NDARC, tabla 4-5. Condiciones de referencia ISA: 288,15 K, 101 325 Pa y 1,225 kg/m³.