- Eigenschaften des gasförmigen Zustands
- Fehlt Volumen oder Form
- Schlechter Wärmeleiter
- Reagenzien
- Kleine Partikel
- Interaktionen
- Allgemeines Recht des gasförmigen Staates
- Beispiele für den gasförmigen Zustand
- Gasförmige Elemente
- Gasförmige Verbindungen
- Verweise
Der gasförmige Zustand ist ein Zustand der Aggregation von Materie, in dem die Teilchen durch schwache Wechselwirkungen zusammengehalten werden und sich in alle Richtungen des Behälters bewegen können, in dem sie sich befinden. Von allen physischen Zuständen der Materie ist der gasförmige derjenige, der die größte Freiheit und das größte Chaos manifestiert.
Gase üben Druck aus, tragen Wärme und bestehen aus allen Arten kleiner Partikel. Unsere Atmosphäre und die Luft, die wir atmen, sind Ausdruck des Gaszustands hier auf der Erde.
Bei Rauchemissionen kann das Verhalten von Gasen beobachtet werden, bevor sie in der Atmosphäre verteilt werden. Quelle: Pexels.
Beispiele für Gase sind Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan oder Ozon. Das Kohlendioxid, das wir in unserem Atem ausatmen, ist ein weiteres Beispiel für eine gasförmige Substanz.
Die gasförmigen Partikel sind durch schwache Wechselwirkungen gebunden und bewegen sich durch den Behälter. Es wird beobachtet, dass die Teilchen des flüssigen Zustands stärker vereinigt sind und die des Feststoffs eng miteinander verbunden sind
Beispielsweise bewegen sich Flüssigkeiten und Feststoffe nicht in Positionen, die über ihre eigenen Materialgrenzen hinausgehen, was bei Gasen nicht der Fall ist. Der Rauch der Zigaretten, der Schornsteine und der Türme zeigt von selbst, wie das Gas in der Umgebung aufsteigt und sich verteilt, ohne dass etwas es aufhält.
Eigenschaften des gasförmigen Zustands
Fehlt Volumen oder Form
Der gasförmige Zustand ist dadurch gekennzeichnet, dass er keine definierte Form oder kein definiertes Volumen aufweist. Wenn es keine Grenzen gibt, die es zurückhalten könnten, wird es sich in der Atmosphäre ausbreiten. Sogar wie Helium wird es aus der Erde entkommen.
Ein Gas kann nur die Form annehmen, die ein Behälter vorschreibt. Wenn ein Behälter zylindrisch ist, wird das Gas wie eine Flasche "geformt".
Schlechter Wärmeleiter
Dieser Zustand ist auch dadurch gekennzeichnet, dass er sowohl Wärme als auch Elektrizität schlecht leitet. Es ist im Allgemeinen weniger dicht als feste und flüssige Zustände.
Da die meisten Gase farblos sind, wie z. B. Sauerstoff und Kohlendioxid, können Sie durch Messen ihres Drucks bestimmen, wie viel davon sich in einem Behälter befindet.
Reagenzien
Gase sind mit Ausnahme von Edelgasen tendenziell reaktiver als Flüssigkeiten oder Feststoffe, weshalb sie potenziell gefährlich sind, entweder aufgrund von Brandgefahr oder weil sie leicht in die Atemwege von Personen gelangen können.
Kleine Partikel
Die gasförmigen Teilchen sind gewöhnlich auch klein und sind Atome oder einfache Moleküle.
Beispielsweise ist Wasserstoffgas H 2 ein sehr kleines Molekül, das aus zwei Wasserstoffatomen besteht. Wir haben auch Helium, He, dessen Atome noch kleiner sind.
Interaktionen
Die Wechselwirkungen im gasförmigen Zustand sind vernachlässigbar. Dabei unterscheidet es sich enorm von den flüssigen und festen Zuständen, in denen seine Partikel stark kohäsiv sind und stark miteinander interagieren. In den Molekülen, die den flüssigen und den festen Zustand bilden, besteht kaum ein bestimmtes molekulares Vakuum zwischen ihnen.
Die Partikel im gasförmigen Zustand sind sehr weit voneinander entfernt, es besteht viel Vakuum zwischen ihnen. Es ist kein Vakuum mehr im molekularen Maßstab. Der Abstand, der sie voneinander trennt, ist so groß, dass jedes Partikel im Gas frei und seiner Umgebung gleichgültig ist, es sei denn, es kollidiert in seiner chaotischen Flugbahn mit einem anderen Partikel oder gegen die Wand des Behälters.
Wenn angenommen wird, dass kein Behälter vorhanden ist, kann das Vakuum zwischen den Gaspartikeln mit Luft gefüllt werden, die das Gas in Richtung seines Stroms drückt und schleppt. Deshalb kann Luft, die aus einem Gasgemisch besteht, gasförmige Substanzen verformen und über den Himmel verteilen, solange sie nicht viel dichter sind als sie.
Allgemeines Recht des gasförmigen Staates
Die experimentelle Untersuchung des Verhaltens und der Mechanik von Gasen, die in mehreren Gesetzen (Boyle, Charles, Gay-Lussac) abgeleitet sind und kombiniert werden, um vorhersagen zu können, welche Parameter eines gasförmigen Systems oder Phänomens vorliegen werden, dh wie hoch seine Temperatur und sein Volumen sein werden und Druck.
Dieses allgemeine Gesetz hat den folgenden mathematischen Ausdruck:
P = KT / V.
Wobei K eine Konstante ist, P der Druck, V das Volumen und T die Temperatur des Gases auf einer Kelvin-Skala. Wenn man also zwei Variablen kennt (z. B. P und V), kann die dritte gelöst werden, die zum Unbekannten (T) werden würde.
Dieses Gesetz ermöglicht es uns beispielsweise zu wissen, wie hoch die Temperatur eines Gases sein muss, das in einem Behälter mit Volumen V eingeschlossen ist, um einen Druck P zu zeigen.
Wenn wir den Beitrag von Amadeus Avogadro zu diesem Gesetz hinzufügen, haben wir das ideale Gasgesetz, das auch die Anzahl der Partikel und damit die molare Konzentration des Gases umfasst:
P = nRT / V.
Wobei n der Molzahl des Gases entspricht. Die Gleichung kann wie folgt umgeschrieben werden:
P = cRT
Dabei ist c die molare Konzentration des Gases (n / V). Somit wird aus einem allgemeinen Gesetz das ideale Gesetz erhalten, das beschreibt, wie Druck, Konzentration, Temperatur und Volumen eines idealen Gases zusammenhängen.
Beispiele für den gasförmigen Zustand
Gasförmige Elemente
Das Periodensystem selbst bietet ein gutes Repertoire an Beispielen für Elemente, die auf der Erde als Gase vorkommen. Zwischen ihnen haben wir:
-Wasserstoff
-Helium
-Stickstoff
-Sauerstoff
-Fluor
-Chlor
-Neon
-Argon
-Krypton
-Xenon
Dies bedeutet nicht, dass die anderen Elemente nicht gasförmig werden können. Beispielsweise können sich Metalle in Gase umwandeln, wenn sie Temperaturen ausgesetzt werden, die über ihren jeweiligen Siedepunkten liegen. So können Gase aus Partikeln von Eisen, Quecksilber, Silber, Gold, Kupfer, Zirkonium, Iridium, Osmium vorhanden sein; aus irgendeinem Metall.
Gasförmige Verbindungen
In der folgenden Liste haben wir einige Beispiele für gasförmige Verbindungen:
-Kohlenwassermonoxid, CO
Lewis-Struktur von Kohlenmonoxid
-Kohlendioxid, CO 2 (Gas, aus dem unsere Ausatmungen bestehen)
-Ammoniak, NH 3 (lebenswichtige Substanz für endlose industrielle Prozesse)
-Schwefeltrioxid, SO 3
-Methan, CH 4 (Haushaltsgas, mit dem es gekocht wird)
Methanstruktur
-Ethan, CH 3 CH 3
- Stickstoffdioxid, NO 2 (braunes Gas)
-Phosgen, COCl 2 (hochgiftige Substanz)
-Luft (eine Mischung aus Stickstoff, Sauerstoff, Argon und anderen Gasen)
-Wasserdampf, H 2 O (der Teil von Wolken, Geysiren, Maschinenverdampfern usw. ist).
-Acetylen, HC≡CH
Acetylen-Strukturformel
-Joddämpfe, I 2 (lila Gas)
-Schwefelhexafluorid, SF 6 (sehr dichtes und schweres Gas)
-Hydrazin, N 2 H 4
-Wasserstoff, HCl (der, wenn er in Wasser gelöst wird, Salzsäure erzeugt)
Verweise
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- Maria Estela Raffino. (12. Februar 2020). Was ist der gasförmige Zustand? Wiederhergestellt von: concept.de