1.4.2 HACIA EL MODELO CINÉTICO MOLECULAR
La observación y la experimentación son nuestra fuente de conocimiento del mundo que nos rodea. Mediante la acumulación de datos y su análisis se buscan regularidades de comportamiento, como en el caso de las leyes de los gases.
Encontrar una ley no nos explica por qué ocurre esa regularidad en la Naturaleza. Simplemente nos indica que existe, pero no por qué ocurre; la ciencia va más allá y se pregunta entonces cuál es la razón de que se cumpla esa ley. Para responder, los científicos construyen modelos y teorías.
Un modelo es una representación de la realidad. Es una hipótesis que se plantea para ver si el objeto modelo se comporta similarmente al objeto real. Si así ocurre, decimos que el fenómeno real se comporta como si fuera similar al objeto modelo y entonces contamos con una explicación más aceptable y profunda del comportamiento de la realidad.
En el caso que nos ocupa, imaginar (plantear la hipótesis) que toda la materia está compuesta de pequeñas partículas que interactúan (o no), y que se mueven continuamente, nos permite entender las propiedades de los gases, líquidos y sólidos. Entonces, tenemos una explicación más profunda de la realidad. Sabemos que las leyes no suceden, porque “así tienen que suceder”, sino porque las partículas de la materia se comportan de cierta manera que lo explica.
Si se considera el proceso de inflar un globo, en el cual se está introduciendo más gas al mismo, ¿por qué se agranda el globo? Una forma de tratar de obtener respuestas es examinar cuidadosamente el proceso, anotar nuestras observaciones y buscar regularidades. Otra manera es buscar un comportamiento semejante el cual podamos comprender mejor, es decir, tratar de hallar un modelo que nos ayude a encontrar una explicación a nuestro problema que representa el comportamiento del gas dentro del globo.
Cuadro 1
| Observación 1 | Explicación 1 |
| Una muestra de gas que llena uniformemente un recipiente cerrado. Si el recipiente es poroso el gas se escapa a través de poros que no pueden verse sino por medio del microscopio. | Los gases están constituidos por partículas submicroscópicas llamadas moléculas, las cuales tienen un movimiento rápido y desordenado. Una molécula se mueve en línea recta hasta que choca con otra o con las paredes del recipiente. Debido a su tamaño, si el recipiente es poroso puede atravesar sus paredes. |
Todos conocemos esas pelotas de goma elástica muy dura que al caer al suelo saltan, alcanzando casi la altura desde la cual cayeron; si se arroja una contra una pared en una habitación pequeña, rebotará de pared a pared, perdiendo gradualmente su impulso hasta detenerse. Un conjunto de estas pelotitas puede resultar un buen modelo para el gas del globo.
Se puede suponer que el aire o cualquier otro gas está formado por pequeñísimas pelotitas moviéndose en todas direcciones y rebotando en las paredes del recipiente. Cuando la “pelota” choca contra la pared aquélla lo empuja a ésta, pero la pared empuja a la pelota con una fuerza igual, de manera que la pelota sale de la pared rebotando en la otra dirección.
Cuadro 2.
| Observación 2 | Explicación 2 |
| Una muestra de una sustancia ocupa mayor volumen como gas que como líquido. | Las moléculas de un gas casi no interactúan unas con otras y están muy separadas entre sí a temperatura y presión ordinarias. En cambio en los líquidos sí existe una interacción evidente y se agrupan unas muy cerca de otras. |
Al igual que el aumento de volumen de un globo que se infla, y a partir de la suposición de que los gases están constituidos por pequeñas partículas, pueden explicarse las “llamadas leyes de los gases”. Los científicos que los investigaron desarrollaron un modelo bastante razonable de la estructura fundamental de los gases.
Cuadro 3
| Observación 3 | Explicación 3 |
| Un gas ejerce una presión uniforme sobre todas las paredes de un recipiente cerrado. | Las moléculas móviles chocan contra las paredes del recipiente en forma desordenada. La presión del gas es la suma de los millones de choques producidos por las moléculas sobre la unidad del área. |
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