Introducción
En ciertas condiciones de presión y temperatura, es posible que la mayoría de las sustancias existan en algunos de los tres estados de la materia: solido líquido o gaseoso. Por ejemplo, el agua puede estar en estado solido como hielo, en estado, liquido como agua o en estado gaseoso como vapor. Las propiedades físicas de una sustancias dependen a menudo de su estado, razón por la cual antes de entrar en el estudio de los yacimientos de gas es necesario comprender las propiedades y características que dominan el comportamiento de la sustancia fundamental constituyente de los mismo.
Los gases, son de diversos aspectos, mucho más sencillos que los líquidos y los sólidos. El movimiento molecular de los gases resulta totalmente aleatorio, y las fuerzas de atracción entre sus moléculas son tan pequeñas por lo cual se puede considerar en la mayoría de los casos de la vida diaria que cada una se mueve en forma libre y fundamentalmente independiente de las otras.
Sujetos a cambios de temperatura y presión, los gases se comportan de manera más previsible que los sólidos y los líquidos. Basados en estas características se han desarrollados importantes leyes que rigen y norman el comportamiento de los mismos, estas leyes han desempeñado un importante papel en el desarrollo de la teoría atómica de la materia y la teoría cinética molecular de los gases.
Gas
Sustancia en uno de los tres estados diferentes de la materia ordinaria, que son el sólido, el líquido y el gaseoso. Los sólidos tienen una forma bien definida y son difíciles de comprimir. Los líquidos fluyen libremente y están limitados por superficies que forman por sí solos. Los gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contiene, y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.
Técnicamente podemos definir el gas como el estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen definido.
Propiedades Fundamentales que rigen el comportamiento de los Gases
Sustancia en uno de los tres estados diferentes de la materia ordinaria, que son el sólido, el líquido y el gaseoso. Los sólidos tienen una forma bien definida y son difíciles de comprimir. Los líquidos fluyen libremente y están limitados por superficies que forman por sí solos. Los gases se expanden libremente hasta llenar el recipiente que los contiene, y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.
Técnicamente podemos definir el gas como el estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen definido.
Propiedades Fundamentales que rigen el comportamiento de los Gases
Podemos considerar que las propiedades que fundamentalmente rigen el comportamiento de los gases son las siguientes:
A. Presión
B. Temperatura
C. Volumen
D. Composición molecular.
Con la finalidad de comprender mejor el comportamiento de los gases desarrollaremos brevemente cada una de estas tres propiedades generales.
Antes de desarrollar estas propiedades debemos tener presente las siguientes consideraciones con respectos a los gases:
Antes de desarrollar estas propiedades debemos tener presente las siguientes consideraciones con respectos a los gases:
Las propiedades a estudiar estarán enfocadas al comportamiento de las sustancias que existen como gases en condiciones atmosféricas normales de presión y temperatura, es decir, a 25 grados centígrados y 1 atmosfera de presión.
No hay una regla simple que nos ayude a predecir si cierto compuesto es un gas en condiciones atmosféricas normales. Para hacer tal aseveración es necesario estudiar y entender la naturaleza y magnitud de las fuerzas de atracción entres las moléculas, denominadas fuerzas intermoleculares. En general mientras mas fuertes sean esas atracciones, es menor la posibilidad de que un compuesto exista como gas a las temperaturas ordinarias.
Todos los gases poseen las siguientes características físicas:
· Adoptan la forma y el volumen del recipiente que los contiene
· Se considera la mas compresibles de los estados de la materia
· Cuando se encuentra confinados en el mismo recipiente se mezclan completa y uniformemente.
· Cuentan con densidades mucho menores que los solidos y los liquidos
A) Presión de un gas
En mecánica, fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie. La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el Sistema Internacional de unidades (SI), la presión se expresa en newtons por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional. Para la medición de las presiones relativa se emplea un instrumento denominado manómetro.
En el sistema petrolero la unidad que se utiliza para la medición de la presión es el lpc, para el estudio de los yacimientos petrolíferos tenemos que el estudio de la presión de los mismos es prioridad, ya que esta determina en gran medida el comportamiento de los mismos.
B) Temperatura
Podemos considerar la temperatura como una medida de la energía almacenada por el gas, por lo cual, de acuerdo a la temperatura en la que se encuentre el gas, este poseerá mayor energía cinética, que a su vez le proporcionara mayor movilidad entre las moléculas lo cual permite que el gas se expanda y ocupe un mayor volumen.
Por ende el volumen ocupado por un gas viene directamente relacionado con la temperatura a la cual se encuentre además de las otras propiedades (Presión y composición del gas).
De acuerdo a la profundidad a la que se encuentre los yacimientos de gas, el gas constituyente de dicho yacimiento se encontrara en un estado de mayor temperatura (gradiente geotérmico: a mayor profundidad de los estratos mayor temperatura) lo que implica que en el yacimiento, el gas ocupe un volumen mucho mayor en comparación con el que ocuparía la misma cantidad de gas en la superficie.
C) Volumen
Como sabemos, el volumen se considera como el espacio ocupado por una sustancia, desde el punto de vista de los gases, estos ocuparan un mayor volumen a medida que se incrementa la temperatura a las cuales se encuentren sometidos y a medida que la presión sobre ellos disminuya (lo inverso también se aplica), ya que desde el punto de vista de fuerzas intermoleculares, estas dos relaciones mencionadas provocan que las moléculas constituyentes se encuentren mas separadas entre si y por lo tanto ocuparan todo el espacio posible que los rodee.
Desde el punto de vista de yacimientos, es necesario conocer este comportamiento, ya que con el, podemos predecir en gran medida como variara el volumen del gas a medida que se extrae de los yacimientos.
D) Composición molecular
El comportamiento de los gases viene relacionado directamente a su composición molecular (al igual que las antiguas propiedades), debido a la composición molecular de los gases, estos presentan diferentes tipos de moléculas y por ende distintos pesos moleculares, a medida que se incrementa los pesos moleculares y el tamaño de las moléculas constituyentes se incrementa la densidad, al incrementarse la densidad del gas, las propiedades y comportamiento del mismo cambian en función de dichos cambios.
Desde el punto de vista de yacimientos, a medida que se incrementa la densidad del gas en el yacimiento, este es más propenso a condensarse cuando llegue a la superficie durante el proceso de producción.
Referencias Bibliograficas
- Chang Raymond,Química,Septima Edicion,Ediciones Mc Graw Hill.
- Microsoft ® Encarta ® 2008. © 1993-2007 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
- Pagina Web:http://es.wikipedia.org/wiki/Gas
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