ГАЗОПОДІБНИЙ СТАН: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЗАГАЛЬНИЙ ЗАКОН, ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025

Газоподібний стан є станом агрегації речовини , в якому частки утримуються разом слабких взаємодій, маючи можливість переміщатися в усіх напрямках контейнера , який містить їх. З усіх фізичних станів речовини газоподібний - це той, який виявляє найбільшу свободу та хаос.

Гази чинять тиск, переносять тепло і складаються з усіляких дрібних частинок. Наша атмосфера та повітря, яким ми дихаємо, є проявом газоподібного стану тут, на Землі.

У димових викидах поведінку газів можна спостерігати ще до їх розсіювання по атмосфері. Джерело: Пікселі.

Прикладами газів є парникові гази, такі як водяна пара, вуглекислий газ, метан або озон. Вуглекислий газ, який ми видихаємо в диханні, - ще один приклад газоподібної речовини.

Газоподібні частинки пов'язані слабкими взаємодіями і рухаються через контейнер. Спостерігається, що частинки рідкого стану більш об'єднані, а тверді - тісно з'єднані

Наприклад, рідини і тверда речовина не переміщуватимуться в положення, що перевищують власні матеріальні межі, факт, що гази цього не роблять. Дим від сигарет, з димоходів і з веж демонструє для себе, як газ піднімається і розсіюється по навколишньому середовищу, не зупиняючи нічого.

Характеристика газоподібного стану

Не вистачає обсягу або форми

Газоподібний стан характеризується відсутністю визначеної форми або об'єму. Якщо немає меж, щоб стримати його, він пошириться по всій атмосфері. Навіть як гелій, він втече з Землі.

Газ може приймати тільки форму, накладену контейнером. Якщо ємність має циліндричну форму, газ буде «мати» форму циліндра.

Поганий провідник тепла

Цей стан також характеризується поганим провідником і тепла, і електрики. Він, як правило, менш щільний порівняно з твердим і рідким станами.

Оскільки більшість газів безбарвні, такі як кисень та вуглекислий газ, ви можете визначити, скільки їх є в ємності, вимірюючи їх тиск.

Реагенти

Гази, як правило, більш реактивні, за винятком благородних газів, ніж рідини або тверді речовини, тому вони потенційно небезпечні або через небезпеку пожежі, або через те, що вони можуть легко потрапляти в дихальну систему людей.

Дрібні частинки

Газоподібні частинки також зазвичай невеликі, будучи атомами або простими молекулами.

Наприклад, газ водню H ₂ - це дуже мала молекула, що складається з двох атомів водню. У нас також є гелій Хе, атоми якого ще менші.

Взаємодії

Взаємодії в газоподібному стані незначні. У цьому вона сильно відрізняється від рідкого і твердого станів, в яких його частинки сильно згуртовані і сильно взаємодіють між собою. У молекулах, що утворюють рідкий і твердий стани, навряд чи існує певний молекулярний вакуум між ними.

Частинки в газоподібному стані знаходяться дуже далеко один від одного, між ними багато вакууму. Це вже не вакуум у молекулярному масштабі. Відстань, яка їх розділяє, настільки велика, що кожна частинка в газі вільна, байдужа до свого оточення, якщо тільки за хаотичною траєкторією вона не стикається з іншою частинкою або об стінку контейнера.

Якщо припустити, що немає контейнера, вакуум між частинками газу може заповнюватися повітрям, яке штовхає і тягне газ у напрямку свого струму. Ось чому повітря, яке складається з газоподібної суміші, здатне деформувати і поширювати газоподібні речовини по небу, доки вони не набагато щільніші від нього.

Загальне право газоподібної держави

Експериментальне дослідження поведінки та механіки газів, отриманих у кількох законах (Бойл, Чарльз, Гей-Люссак), які об'єднані, щоб можна було передбачити, якими будуть параметри будь-якої газоподібної системи чи явища, тобто якою буде її температура, об'єм і тиск.

Цей загальний закон має такий математичний вираз:

P = KT / V

Де K - постійна, P - тиск, V - об'єм, а T - температура газу за шкалою кельвіна. Таким чином, знаючи дві змінні (скажімо, P і V), можна розв’язати третю, яка стала б невідомою (T).

Цей закон дозволяє нам, наприклад, знати, якою повинна бути температура газу, укладеного в ємність об'ємом V, щоб мати тиск P.

Якщо до цього закону ми додамо внесок Амадея Авогадро, то у нас буде закон про ідеальний газ, який також включає кількість частинок, а з ними і молярну концентрацію газу:

P = nRT / V

Де n відповідає кількості молей газу. Рівняння можна переписати як:

P = cRT

Де c - молярна концентрація газу (n / V). Таким чином, із загального закону виходить ідеальний закон, який описує взаємозв’язок тиску, концентрації, температури та об’єму ідеального газу.

Приклади газоподібного стану

Газоподібні елементи

Сама періодична таблиця пропонує хороший репертуар прикладів елементів, які трапляються на Землі у вигляді газів. Між ними:

-Відводень

-Гелій

-Азот

-Коксиген

-Фтор

-Хлор

-Неонові

-Аргон

-Кріптон

-Ксенон

Це не означає, що інші елементи не можуть стати газоподібними. Наприклад, метали можуть перетворюватися на гази, якщо вони піддаються температурі, що перевищує їхні відповідні температури кипіння. Таким чином, можуть бути гази з частинок заліза, ртуті, срібла, золота, міді, цирконію, іридію, осмію; будь-якого металу.

Газоподібні сполуки

У наступному списку ми маємо кілька прикладів газоподібних сполук:

-Оксид вуглецю, CO

Льюїсова структура чадного газу

-Доксид вуглецю, CO ₂ (газ, який складає наші видихи)

-Аміак, NH ₃ (життєво важлива речовина для нескінченних промислових процесів)

-Тріоксид сірки, SO ₃

-Метан, CH ₄ (побутовий газ, з яким його готують)

Структура метану

-Етан, CH ₃ CH ₃

-Діоксид азоту, NO ₂ (коричневий газ)

-Фосген, COCl ₂ (сильно отруйна речовина)

-Повітря (являє собою суміш азоту, кисню, аргону та інших газів)

-Повітряна пара, H ₂ O (яка входить до складу хмар, гейзерів, машинних випарників тощо).

-Ацетилен, HC≡CH

Структурна формула ацетилену

-Пори йоду, I ₂ (фіолетовий газ)

-Гексафторид сірки, SF ₆ (дуже щільний і важкий газ)

-Гідразин, N ₂ H ₄

-Хлорид хлориду, HCl (який при розчиненні у воді утворює соляну кислоту)

Список літератури

1. Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія (8-е видання). CENGAGE Навчання.
2. Вікіпедія. (2020). Газ. Відновлено з: en.wikipedia.org
3. Едвард А. Мейсон. (6 лютого 2020 р.). Газ. Encyclopædia Britannica. Відновлено: britannica.com
4. Гельменстін, Анна Марі, к.т.н. (11 лютого 2020 р.). Визначення газу та приклади з хімії. Відновлено з: thinkco.com
5. Марія Естела Раффіно. (12 лютого 2020 р.). Що таке газоподібний стан? Відновлено з: concept.de