- A gáznemű állapot jellemzői
- Hiányzik a mennyiség vagy az alak
- Rossz hővezető
- reagensek
- Kis részecskék
- interakciók
- A gáznemű állam általános törvénye
- Példák gáznemű állapotra
- Gáznemű elemek
- Gáznemű vegyületek
- Irodalom
A gáznemű állapot az anyag aggregálódásának olyan állapota, amelyben a részecskéket gyenge kölcsönhatások tartják össze, és képesek mozgatni az őket tartalmazó tartály minden irányába. Az anyag összes fizikai állapota közül a gáznemű az, amely a legnagyobb szabadságot és káoszt jelenti.
A gázok nyomást gyakorolnak, hőt hordoznak, és mindenféle apró részecskéből állnak. A légkörünk és a levegőnk, amelyet belélegzünk, a földi gázállapot megnyilvánulása.
A füst kibocsátásakor a gázok viselkedése megfigyelhető, még mielőtt a légkörben szétszórnának. Forrás: Pexels.
Gázokra példaként említhetők az üvegházhatású gázok, például a vízgőz, a szén-dioxid, a metán vagy az ózon. A szén-dioxid, amelyet lélegzetünkben kilégzünk, egy másik példa a gáznemű anyagra.
A gáznemű részecskéket gyenge kölcsönhatások kötik össze, és áthaladnak a tartályon. Megfigyelték, hogy a folyékony állapot részecskéi egységesebbek, a szilárd részecskék pedig szorosan egyesülnek
A folyadékok és a szilárd anyagok például nem mozognak a saját anyagi határon túli helyekre, az a tény, hogy a gázok nem. A cigarettákból, a kéményekből és a tornyokból származó füst maguk demonstrálják, hogyan emelkedik és szétterül a gáz a környezetben anélkül, hogy bármi megállítaná azt.
A gáznemű állapot jellemzői
Hiányzik a mennyiség vagy az alak
A gáznemű állapotra jellemző, hogy nincs meghatározott alakja vagy térfogata. Ha nincsenek határok, amelyek visszatartják, akkor az egész légkörben elterjed. Még a héliumhoz hasonlóan el is szökik a Földről.
A gáz csak egy tartály által előírt alakba kerülhet. Ha egy tartály hengeres, a gáz "henger" alakú lesz.
Rossz hővezető
Ezt az állapotot az is jellemzi, hogy mind a hő, mind az elektromosság rossz vezetője. Általában kevésbé sűrű a szilárd és folyékony állapotokhoz képest.
Mivel a legtöbb gáz színtelen, például az oxigén és a szén-dioxid, nyomásának mérésével meghatározható, hogy ezek mennyi a tartályban.
reagensek
A gázok általában nemesgázok kivételével reakcióképesebbek, mint folyadékok vagy szilárd anyagok, ezért potenciálisan veszélyesek, akár tűzveszélyek miatt, akár azért, mert könnyen beléphetnek az egyének légzőrendszerébe.
Kis részecskék
A gáznemű részecskék általában kicsik is, atomok vagy egyszerű molekulák.
Például, hidrogéngáz, H 2, egy nagyon kis molekula épül fel két hidrogénatom. Van héliumunk is, Ő, akinek atomjai még kisebbek.
interakciók
A gáznemű kölcsönhatások elhanyagolhatóak. Ebben nagymértékben különbözik a folyékony és szilárd állapotoktól, amelyekben a részecskék nagyon kohéziós és erősen kölcsönhatásba lépnek egymással. A folyékony és szilárd állapotot alkotó molekulákban alig van molekuláris vákuum közöttük.
A gáznemű részecskék nagyon távol helyezkednek el egymástól, sok vákuum van közöttük. Ez már nem vákuum molekuláris skálán. Az elválasztó távolság annyira nagy, hogy a gázban lévő egyes részecskék szabadok, közömbösek a környezetüktől, kivéve, ha kaotikus pályájukban egy másik részecskével vagy a tartály falához ütközik.
Ha feltételezzük, hogy nincs tartály, akkor a gázrészecskék közötti vákuumot levegővel lehet kitölteni, amely a gázt áramának irányába tolja és húzza. Ezért képezi a gáznemű keverékből álló levegő a gáznemű anyagok deformálódását és terjesztését az égön keresztül, feltéve, hogy ezek nem sokkal sűrűbbek.
A gáznemű állam általános törvénye
A gázok viselkedésének és mechanikájának kísérleti vizsgálata számos törvényt eredményezett (Boyle, Charles, Gay-Lussac), amelyek kombinálva képesek megjósolni bármely gáznemű rendszer vagy jelenség paramétereit, azaz hogy mi lesz a hőmérséklete, térfogata és nyomás.
Ennek az általános törvénynek a következő matematikai kifejezése van:
P = KT / V
Ahol K állandó, P nyomás, V térfogat és T hőmérséklete a gáz hőmérséklete kelvin skálán. Így két változó (például P és V) ismeretével a harmadik megoldható, amely ismeretlenné válik (T).
Ez a törvény lehetővé teszi számunkra, hogy megtudjuk, hogy az V. térfogatú tartályba zárt gáz hőmérsékletének milyen P hőmérsékletnek kell lennie.
Ha hozzáadjuk az Amadeus Avogadro hozzájárulását ehhez a törvényhez, akkor lesz az ideális gáz törvény, amely magában foglalja a részecskék számát és velük a gáz moláris koncentrációját:
P = nRT / V
Ahol n a gáz molszámának felel meg. Az egyenlet átírható így:
P = cRT
Ahol c a gáz moláris koncentrációja (n / V). Így egy általános törvényből az ideális törvényt kapjuk, amely leírja az ideális gáz nyomása, koncentrációja, hőmérséklete és térfogata közötti összefüggést.
Példák gáznemű állapotra
Gáznemű elemek
Maga a periódusos rendszer jó repertoárt kínál a Földön gázként előforduló elemekre. Közöttünk:
-Hidrogén
-Hélium
-Nitrogén
-Oxigén
-Fluor
-Klór
-Neon
-Argon
-Kripton
-Xenon
Ez nem azt jelenti, hogy a többi elem nem válhat gázneművé. Például a fémek átalakulhatnak gázokká, ha a megfelelő forráspontnál magasabb hőmérsékletnek vannak kitéve. Így lehetnek vasok, higany, ezüst, arany, réz, cirkónium, irídium, ozmium részecskékből származó gázok; bármilyen fémből.
Gáznemű vegyületek
Az alábbi listában néhány példa van a gáznemű vegyületekre:
-Szén-monoxid, CO
A szén-monoxid Lewis-szerkezete
-Szén-dioxid, CO 2 (gáz, amely a kilégzésünkből áll)
-Ammónia, NH 3 (létfontosságú anyag a végtelen ipari folyamatokhoz)
-Sulfur trioxid, SO 3
-Metán, CH 4 (háztartási gáz, amellyel főzik)
Metán szerkezete
-Etánt, CH 3 CH 3
-Nitrogén-dioxid, NO 2 (barna gáz)
-Foszgén, COCl 2 (nagyon mérgező anyag)
-Levegő (nitrogén, oxigén, argon és más gázok keveréke)
-Vízgőz, H 2 O (amely a felhők, gejzírek, gépi párologtatók stb. Része).
-Acetilén, HC≡CH
Acetilén szerkezeti képlet
-Jódgőzök, I 2 (lila gáz)
-Kén-hexafluorid, SF 6 (nagyon sűrű és nehéz gáz)
-Hidrazin, N 2 H 4
-Hidrogén-klorid, sósav (amely vízben oldva sósavat eredményez)
Irodalom
- Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
- Wikipedia. (2020). Gáz. Helyreállítva: en.wikipedia.org
- Edward A. Mason. (2020. február 6.). Gáz. Encyclopædia Britannica. Helyreállítva: britannica.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2020. február 11.). Gázmeghatározás és példák a kémiában. Helyreállítva: gondolat.com
- Maria Estela Raffino. (2020. február 12.). Mi a gáznemű állapot? Helyreállítva: concept.de