A teoria molecular cinética, também conhecida como Teoria Cinética dos Gases, é um modelo poderoso que procura explicar as características mensuráveis ​​do gás em termos de movimentos em pequena escala de partículas de gás. A teoria cinética explica as propriedades dos gases em termos do movimento de suas partículas. A teoria cinética é baseada em uma série de suposições e, por causa disso, é um modelo aproximado.

Suposições da Teoria Cinética.

Os gases no modelo cinético são considerados "perfeitos". Os gases perfeitos são compostos por moléculas que se movem inteiramente ao acaso e nunca param de se mover. Todas as colisões de partículas de gás são completamente elásticas, o que significa que não há perda de energia. (Se esse não fosse o caso, as moléculas de gás acabariam ficando sem energia e se acumulariam no chão de seu contêiner.) A suposição seguinte é que o tamanho das moléculas é insignificante, significando que elas são essencialmente de diâmetro zero. Isso é quase verdade para gases monoatômicos muito pequenos, como hélio, néon ou argônio. A suposição final é que as moléculas de gás não interagem, exceto quando colidem. A teoria cinética não considera nenhuma força eletrostática entre as moléculas.

Propriedades dos gases explicados usando a teoria cinética.

Um gás tem três propriedades intrínsecas, pressão, temperatura e volume. Essas três propriedades estão ligadas umas às outras e podem ser explicadas usando a teoria cinética. A pressão é causada por partículas que atingem a parede do recipiente de gás. Um recipiente não rígido, como um balão, se expandirá até que a pressão do gás dentro do balão seja igual à do lado externo do balão. Quando um gás é de baixa pressão, o número de colisões é menor do que a alta pressão. Aumentar a temperatura de um gás em um volume fixo também aumenta sua pressão à medida que o calor faz com que as partículas se movam mais rapidamente. Da mesma forma, expandir o volume em que um gás pode se mover reduz sua pressão e temperatura.
A lei do gás perfeito.

Robert Boyle foi um dos primeiros a descobrir as ligações entre as propriedades dos gases. A lei de Boyle afirma que a uma temperatura constante a pressão de um gás é inversamente proporcional ao seu volume. A lei de Charles, após Jacques Charles considera a temperatura, descobrindo que, para uma pressão fixa, o volume de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura. Essas equações foram combinadas para formar a equação de estado perfeita do gás para uma mole de gás, pV = RT, onde p é pressão, V é volume, T é temperatura e R é a constante universal de gás.

Desvios de Comportamento perfeito do gás.

A lei perfeita do gás funciona bem para baixas pressões. Em altas pressões ou baixas temperaturas, as moléculas de gás chegam perto o suficiente para interagir; são essas interações que fazem com que os gases se condensem em líquidos e, sem eles, toda a matéria seria gasosa. Essas interações interativas são chamadas forças de Van der Waals. Consequentemente, a equação de gás perfeita pode ser modificada para incluir um componente para descrever forças intermoleculares. Esta equação mais complicada é chamada de equação de estado de Van der Waals.