Las leyes de los gases que describes, las leyes de Boyle y de Charles, se pueden combinar en una relación conocida como la Ley de Gases Ideales. Según esta ley,
$$PV=nRT$$
Donde
$P$ es la presión del gas ($\ce{Pa}$),
$V$ es el volumen del gas ($\ce{m^3}$),
$n$ es la cantidad de moles o la cantidad de gas ($\ce{mol}$),
$R$ es una constante ($R\sim 8.31 \ce{\frac{J}{mol.K}}$), y
$T$ es la temperatura del gas ($\ce{K}$).
Para ver cómo cambiar una propiedad afecta otra propiedad de la muestra de gas, mantén los otros valores constantes y observa lo que debe ocurrir.
Por ejemplo, según la ley, un aumento en la Presión resultará en una disminución en el Volumen, si la Temperatura se mantiene constante. Pero si en cambio se mantiene constante el Volumen, entonces la Temperatura aumentará en su lugar.
En efecto, la ley de gases ideales es la combinación de las otras leyes que afectan a un gas y sus propiedades.
Pero esto no explica por qué algunas sustancias son líquidos a temperatura ambiente mientras que otras no lo son y requieren enfriamiento y/o un cambio de presión.
Para describir esto, se debe expresar una comprensión de lo que se conocen como fuerzas intermoleculares.
Entre las moléculas de una sustancia determinada, existen atracciones. Estas atracciones varían en su fuerza y son las que determinan las presiones y temperaturas necesarias para liquefacer químicos específicos.
El tipo de atracciones (generalmente) más débil se conocen como Fuerzas de Dispersión de London. Estas fuerzas se generan aleatoriamente debido al movimiento aleatorio de electrones alrededor de un compuesto químico. Dado que el movimiento es aleatorio, hay momentos en los que la densidad electrónica es más negativa en un lado de una molécula que en otro. Esto resulta en una carga muy leve, que puede inducir cargas en moléculas vecinas y hacer que se atraigan entre sí.
El siguiente tipo de atracciones se conocen como Interacciones Dipolo-Dipolo. Esto es el resultado de una diferencia de densidad de carga permanente a través de una molécula. En estas moléculas, uno o más átomos tienen una mayor afinidad por los electrones y eliminarán la densidad de los átomos con menor afinidad. Esto resulta en una leve carga permanente en uno o más lados de una molécula que son positivos, mientras que los otros lados se vuelven negativos. Los extremos negativos de una molécula atraerán a los extremos positivos de las moléculas vecinas, lo que resulta en una fuerza atractiva generalmente bastante fuerte.
El tipo más fuerte de interacciones de lejos se conocen como Puentes de Hidrógeno. Esto ocurre cuando el hidrógeno está unido a un átomo extremadamente electronegativo, como oxígeno o flúor. Toma como ejemplo el agua. El átomo de oxígeno distorsiona en gran medida la densidad electrónica, haciendo que el extremo de oxígeno sea mucho más negativo en carga que los extremos positivos de hidrógeno. Esto resulta en atracciones intermoleculares muy fuertes.
Con estas fuerzas comprendidas, ahora puedes ver que los químicos varían en la fuerza de sus atracciones intermoleculares.
Dicho esto, cuanto más débiles sean las atracciones intermoleculares, más fácil será para las moléculas romper sus atracciones y volverse gaseosas. Tales químicos con atracciones débiles requieren tan poca energía para volverse gaseosos que a temperatura ambiente y presión estándar, las moléculas actúan en fase gaseosa. Para hacer que estos químicos se conviertan en líquidos, se debe aumentar la presión para que la formación de atracciones sea más favorable, o bajar la temperatura para disminuir la energía de las moléculas y evitar que rompan sus fuerzas atractivas.
Algunos químicos tienen fuerzas atractivas extremadamente débiles, lo que significa que la temperatura tendrá que ser muy baja o la presión muy alta para forzar al químico a su estado líquido.
Otros químicos, como el agua, exhiben fuerzas tan fuertes que la temperatura debe aumentarse o la presión disminuirse para vaporizarlos.
Así que sí, las propiedades de los gases como presión, temperatura y volumen afectan los cambios de estado, pero la fuerza de las atracciones intermoleculares es lo más importante y son las razones por las que los químicos se comportan de manera tan diferente bajo las mismas condiciones.
