GASSER: EGENSKAPER, OPPFØRSEL, FORM, EKSEMPLER - KJEMI - 2026

De gasser er alle de stoffer eller forbindelser hvis aggregasjon tilstander er svake og spredt, mens høy grad avhengig av temperatur- og trykkbetingelser som styrer over dem. De er kanskje den nest hyppigste formen for materie i hele universet etter plasma.

På jorden utgjør gasser lagene i atmosfæren, fra eksosfæren til troposfæren og luften vi puster inn. Selv om en gass er usynlig når den diffunderes gjennom store rom, for eksempel himmelen, oppdages den av bevegelse av skyer, svingene til en kvern, eller av dampene som utåndes fra munnen i kaldt klima.

Gassene kan observeres i industrielle eller hjemmeskorsteiner, så vel som i røyketårnene som stammer fra vulkaner. Kilde: Pxhere.

På samme måte, når det gjelder de negative miljømessige aspektene, blir det observert i den svarte røyken fra eksosrørene til kjøretøyene, i røyksøylene til tårnene som ligger i fabrikkene, eller i røyk som heves når en skog brenner.

Du blir også møtt med gassformede fenomener når du ser damper som kommer ut av kloakkene, i sumpene og kirkegårdene, i boblingen inne i fisketankene, i heliumballongene som slippes ut i himmelen, i oksygen frigitt av planter som et resultat av fotosyntesen deres, og til og med i raping og flatulens.

Uansett hvor gasser observeres, betyr det at det var en kjemisk reaksjon, med mindre de er festet eller assimilert direkte fra luften, den viktigste kilden til gasser (overfladisk) på planeten. Når temperaturen stiger, vil alle stoffer (kjemiske elementer) omdannes til gasser, inkludert metaller som jern, gull og sølv.

Uansett den kjemiske naturen til gasser, deler de alle den store avstanden som skiller partiklene deres (atomer, molekyler, ioner, etc.), som beveger seg kaotisk og vilkårlig gjennom et gitt volum eller rom.

Gassers egenskaper

Forskjeller i faste, flytende og gassmolekyler

Fysisk

De fysiske egenskapene til gasser varierer avhengig av hvilket stoff eller hvilken forbindelse det er snakk om. Gasser er populært assosiert med dårlig lukt eller forurensning, enten på grunn av svovelinnholdet eller tilstedeværelsen av flyktige aminer. På samme måte blir de visualisert med grønlige, brune eller gulaktige farger, som skremmer og gir et dårlig tegn.

Imidlertid er de fleste gasser, eller i det minste de mest tallrike, faktisk fargeløse og luktfrie. Selv om de er unnvikende, kan de kjennes på huden og de motstår bevegelse, og til og med skaper tyktflytende lag i kroppene som passerer gjennom dem (som det skjer med fly).

Alle gasser kan oppleve endringer i trykk eller temperatur som ender opp med å gjøre dem om til deres respektive væsker; det vil si at de får kondens (hvis avkjølt) eller flytende (hvis "presset").

Kondensasjon; fra gassform til flytende tilstand

På den annen side er gasser i stand til å oppløses i væsker og noen porøse faste stoffer (for eksempel aktivert karbon). Bobler er resultatet av ansamlinger av gasser som ennå ikke er oppløst i mediet og rømmer til overflaten av væsken.

Elektrisk og termisk ledningsevne

Under normale forhold (uten ionisering av partiklene deres) er gasser dårlige ledere av varme og elektrisitet. Når de er stresset med mange elektroner, lar de imidlertid strøm passere gjennom dem, som sett i lynet under stormer.

På den annen side, ved lave trykk og utsatt for et elektrisk felt, lyser noen gasser, spesielt de edle eller perfekte, og lysene deres brukes til utforming av reklame og nattplakater (neonlys), så vel som i den berømte elektriske utladningslamper i gatelanterner.

Når det gjelder termisk ledningsevne, oppfører mange gasser seg som varmeisolatorer, så deres innblanding i fylling av fibre, tekstiler eller glassplater, hjelper til med å forhindre at varme passerer gjennom dem og holder temperaturen konstant.

Imidlertid er det gasser som er gode ledere av varme, og kan forårsake verre forbrenninger enn de som er forårsaket av væsker eller faste stoffer; som det for eksempel skjer med den varme dampen fra de bakte cupcakes (eller empanadas), eller med dampstrålene som slipper ut av kjelene.

reaktivitet

Generelt er reaksjoner som involverer gasser, eller hvor de forekommer, klassifisert som farlige og tungvint.

Deres reaktivitet avhenger igjen av deres kjemiske natur; Når man utvider og beveger seg med stor letthet, må man imidlertid utøve større pleie og kontroll fordi de kan utløse drastiske trykkøkninger som setter reaktorstrukturen i fare; Dette for ikke å nevne hvor brennbare eller ikke-brennbare disse gassene er.

Oppførsel av gasser

Makroskopisk kan man få en ide om gassers oppførsel ved å være vitne til hvordan røyk, ringer eller de litterære "tungene" av sigaretter utvikler seg i luften. På samme måte når en røykgranat eksploderer, er det interessant å detaljere bevegelsen til disse forskjellige fargede skyene.

Slike observasjoner er imidlertid underlagt virkningen av luft, og også for det faktum at det er veldig fine faste partikler suspendert i røyken. Derfor er disse eksemplene ikke nok til å komme til en konklusjon angående den virkelige oppførselen til en gass. I stedet har eksperimenter blitt utført og den kinetiske teorien om gasser utviklet.

Molekylært og ideelt kolliderer gassformige partikler elastisk med hverandre og har lineære, rotasjonsmessige og vibrasjonsforskyvninger. De har en tilhørende gjennomsnittlig energi, som lar dem reise fritt gjennom et hvilket som helst rom uten nesten å samvirke eller kollidere med en annen partikkel når volumet rundt dem øker.

Oppførselen ville være en blanding av den uberegnelige browniske bevegelsen, og den av noen kollisjoner av noen biljardkuler som spretter ustanselig mellom hverandre og veggene på bordet; hvis det ikke er vegger, vil de diffundere til uendelig, med mindre de blir holdt tilbake av en kraft: tyngdekraft.

Form av gasser

Gasser, i motsetning til væsker og faste stoffer, er ikke spørsmål av kondensert type; det vil si at aggregeringen eller samholdet av partiklene aldri klarer å definere en form. De deler med væsker det faktum at de fullstendig opptar volumet av beholderen som inneholder dem; de mangler imidlertid overflatespenning og overflatespenning.

Hvis gasskonsentrasjonen er høy, kan dens "tunger" eller de allerede beskrevne makroskopiske former sees med det blotte øye. Disse vil før eller senere ende med å forsvinne på grunn av vindens virkning eller bare utvidelsen av gassen. Gassene dekker derfor alle hjørnene i det begrensede rommet med opprinnelse av svært homogene systemer.

Nå vurderer teorien beleilig gasser som sfærer som knapt kolliderer med seg selv; men når de gjør det, rebound de elastisk.

Disse kulene er vidt adskilt fra hverandre, så gassene er praktisk talt "fulle" av vakuum; derav dens allsidighet til å passere gjennom den minste spalte eller sprekker, og enkelheten ved å kunne komprimere dem betydelig.

Det er grunnen til, uansett hvor stengt et bakeriinstallasjon er, hvis du går ved siden av, er du sikker på at du vil nyte duften av nybakt brød.

Trykk på en gass

Det kan antas at fordi kulene eller partiklene i gassen er så spredt og separert, er de ikke i stand til å generere noe trykk på kroppene eller gjenstandene. Atmosfæren beviser imidlertid at en slik tro er falsk: den har masse, vekt og forhindrer at væsker fordamper eller koker ut av ingenting. Kokepunkter måles ved atmosfæretrykk.

Gasstrykk blir mer kvantifiserbart hvis manometre er tilgjengelige, eller hvis de er lukket i containere med ikke-deformerbare vegger. Jo flere gasspartikler det er inne i beholderen, desto større er antall kollisjoner mellom dem og veggene.

Når disse partiklene kolliderer med veggene, presser de dem, da de utøver en styrke proporsjonal med deres kinetiske energi på overflaten. Det er som om de ideelle biljardkulene ble kastet mot en vegg; hvis det er mange som treffer dem i høy hastighet, kan det til og med gå i stykker.

enheter

Det er mange enheter som følger målinger av trykket til en gass. Noen av de mest kjente er millimeter kvikksølv (mmHg), som torr. Det er de av det internasjonale enhetssystemet (SI) som definerer pascal (Pa) i form av N / m ² ; og fra ham, kilo (kPa), mega (MPa) og giga (GPa) pascal.

Volum av en gass

En gass opptar og ekspanderer gjennom beholderens volum. Jo større beholderen er, vil volumet av gassen også være; men både trykket og densiteten vil avta for den samme mengden partikler.

Selve gassen har derimot et tilknyttet volum som ikke avhenger så mye av dens natur eller molekylstruktur (ideelt sett), men av trykk- og temperaturforholdene som styrer den; dette er dets molære volum.

I virkeligheten varierer det molare volumet fra en gass til en annen, selv om variasjonene er små hvis de ikke er store og heterogene molekyler. For eksempel, det molare volum av ammoniakk (NH ₃ , 22,079 L / mol) ved 0 ° C og 1 atm, skiller seg fra helium (He, 22,435 L / mol).

Alle gasser har et molvolum som endres som en funksjon av P og T, og uansett hvor store partikler de er, er antallet av dem alltid det samme. Derfor er det faktisk avledet av det som er kjent med Avogadros nummer (N _A ).

Hovedgasslover

Oppførselen til gasser har blitt studert i århundrer gjennom eksperimenter, dyptgående observasjoner og tolkning av resultatene.

Disse eksperimentene gjorde det mulig å etablere en rekke lover som samlet i samme ligning (den for ideelle gasser), og som hjelper til med å forutsi responsen til en gass på forskjellige trykk- og temperaturforhold. På denne måten er det et forhold mellom volum, temperatur og trykk, så vel som antall mol i et gitt system.

Blant disse lovene er følgende fire: Boyle, Charles, Gay-Lussac og Avogadro.

Boyle's Law

Trykkøkning ved å redusere volumet på beholderen. Kilde: Gabriel Bolívar

Boyle lov sier at ved konstant temperatur er volumet av en ideell gass omvendt proporsjonalt med trykket; det vil si at jo større beholderen er, jo lavere blir trykket som veggene vil oppleve av den samme mengden gass.

Charles Law

Kinesiske lykter eller ønsker ballonger. Kilde: Pxhere.

Charles lov sier at ved konstant trykk er volumet av en ideell gass direkte proporsjonal med temperaturen. Ballonger demonstrerer Charles's lov, for hvis de varmes opp, blåser de opp litt mer, mens hvis de er nedsenket i flytende nitrogen, tømmes de fordi volumet av gass i dem trekker seg sammen.

Gay-Lussac lov

Gay-Lussacs lov sier at ved konstant volum er trykket til en ideell gass direkte proporsjonal med temperaturen. I en godt lukket kittel, hvis en gass varmes opp gradvis, vil trykket inne i det være større hver gang, fordi veggene i kittelen ikke deformeres eller ekspanderer; det vil si at volumet ikke endres, det er konstant.

Avogadros lov

Endelig sier Avogadros lov at volumet som er opptatt av en ideell gass, er direkte proporsjonalt med antall partikler. Så hvis vi har en mol partikler (6,02 · 10 ²³ ), vil vi ha det molare volumet av gassen.

Typer gasser

Brennbare gasser

Det er de gassene som har komponenter som drivstoff fordi de brukes til produksjon av termisk energi. Noen av dem er naturgass, flytende petroleumsgass og hydrogen.

Industrigasser

Det er de produserte gassene som markedsføres til allmennheten for forskjellige bruksområder og bruksområder, som for eksempel helse, mat, miljøvern, metallurgi, kjemisk industri, sikkerhetssektorer. Noen av disse gassene er oksygen, nitrogen, helium, klor, hydrogen, karbonmonoksid, propan, metan, lystgass.

Inerte gasser

Det er de gassene som under spesifikke temperatur- og trykkforhold ikke gir noen kjemisk reaksjon eller en veldig lav reaksjon. De er neon, argon, helium, krypton og xenon. De brukes i kjemiske prosesser der ikke-reaktive elementer er nødvendige.

Eksempler på gassformige elementer og forbindelser

Hva er gasselementene i det periodiske systemet under jordforhold?

Vi har først hydrogen (H), som danner H _2- molekyler . Helium (He), den letteste edelgass, følger; og deretter nitrogen (N), oksygen (O) og fluor (F). Disse tre siste danner også diatomiske molekyler: N ₂ , O ₂ og F ₂ .

Etter fluor kommer neon (Ne), den edle gassen som følger helium. Under fluor har vi klor (Cl), i form av Cl _2- molekyler .

Neste har vi resten av edle gasser: argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn) og oganeson (Og).

Derfor er de totalt tolv gassformige elementer; elleve hvis vi ekskluderer det sterkt radioaktive og ustabile oganesonet.

Gassformige forbindelser

I tillegg til gassformige elementer, vil noen vanlige gassformige forbindelser bli listet opp:

-H ₂ S, hydrogensulfid, ansvarlig for lukten av råtne egg

-NH ₃ , ammoniakk, den skarpe aromaen som oppfattes i brukte såper

-CO ₂ , karbondioksid, en klimagass

-NO ₂ , nitrogendioksid

-NO, nitrogenmonoksid, en gass som antas å være svært giftig, men som spiller en viktig rolle i sirkulasjonssystemet

-SO ₃ , svoveltrioksyd

-C ₄ H ₁₀ , butan

-HCl, hydrogenklorid

-O ₃ , ozon

-SF ₆ , svovelheksafluorid

referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi (8. utg.). CENGAGE Læring.
2. Gassens egenskaper. Gjenopprettet fra: chemed.chem.purdue.edu
3. Wikipedia. (2019). Gass. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (05. desember 2018). Gasser - Generelle egenskaper for gasser. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
5. Harvard Men's Health Watch. (2019). Gassens tilstand. Gjenopprettet fra: helse.harvard.edu
6. Elektronikkkjølereedaktører. (1. september 1998). Gassens varmeledningsevne. Gjenopprettet fra: electronics-cooling.com