STARE GAZOASĂ: CARACTERISTICI, LEGE GENERALĂ, EXEMPLE - CHIMIE - 2025

Starea gazoasă este o stare de agregare a materiei în care particulele sunt ținute împreună prin interacțiuni slabe, fiind capabile să se deplaseze în toate direcțiile containerului care le conține. Dintre toate stările fizice ale materiei, cea gazoasă este cea care manifestă cea mai mare libertate și haos.

Gazele exercită presiune, transportă căldură și sunt formate din tot felul de particule mici. Atmosfera noastră și aerul pe care îl respirăm este o manifestare a stării gazoase aici pe Pământ.

În emanațiile de fum, comportamentul gazelor poate fi observat înainte ca acestea să fie dispersate prin atmosferă. Sursa: Pexels.

Exemple de gaze sunt gazele cu efect de seră, cum ar fi vaporii de apă, dioxidul de carbon, metanul sau ozonul. Dioxidul de carbon pe care îl expirăm în respirația noastră este un alt exemplu de substanță gazoasă.

Particulele gazoase sunt legate prin interacțiuni slabe și se deplasează prin recipient. Se observă că particulele stării lichide sunt mai unite, iar cele ale solidului strâns unite

Lichidele și solidele, de exemplu, nu se vor deplasa în poziții dincolo de propriile limite materiale, un fapt că gazele nu. Fumul de la țigări, de la coșurile de fum și de la turnuri, demonstrează de la sine cum se ridică gazul și se dispersează prin mediu, fără să-l oprească nimic.

Caracteristicile stării gazoase

Lipsește volum sau formă

Starea gazoasă se caracterizează prin faptul că nu are o formă sau un volum definit. Dacă nu există granițe care să-l țină înapoi, acesta se va răspândi în toată atmosfera. Chiar ca heliul, acesta va scăpa de pe Pământ.

Un gaz poate lua forma impusă doar de un container. Dacă un container este cilindric, gazul va fi „în formă” ca un cilindru.

Conductor de căldură rău

Această stare este, de asemenea, caracterizată prin faptul că este un conductor sărac atât de căldură cât și de electricitate. În general este mai puțin dens comparativ cu stările solide și lichide.

Deoarece majoritatea gazelor sunt incolore, cum ar fi oxigenul și dioxidul de carbon, puteți determina cât de multe dintre ele sunt într-un recipient, prin măsurarea presiunii lor.

Reactivi

Gazele tind să fie mai reactive, cu excepția gazelor nobile, decât lichidele sau solidele, motiv pentru care sunt potențial periculoase, fie din cauza pericolelor de incendiu, fie pentru că pot intra cu ușurință în sistemele respiratorii ale indivizilor.

Particule mici

Particulele gazoase sunt de asemenea mici, de obicei, fiind atomi sau molecule simple.

De exemplu, hidrogen gazos, H ₂ , este o moleculă foarte mică formată din doi atomi de hidrogen. Avem și heliu, El, ai cărui atomi sunt și mai mici.

interacţiuni

Interacțiunile în stare gazoasă sunt neglijabile. În acest fel, diferă enorm de stările lichide și solide, în care particulele sale sunt extrem de coezive și interacționează puternic unele cu altele. În moleculele care formează stările lichide și solide, nu există aproape un anumit vid molecular între ele.

Particulele în stare gazoasă sunt foarte departe una de alta, există o mulțime de vid între ele. Nu mai este un vid la scară moleculară. Distanța care le separă este atât de mare încât fiecare particulă din gaz este liberă, indiferentă de împrejurimile sale, decât dacă în traiectoria ei haotică se ciocnește cu o altă particulă sau împotriva peretelui recipientului.

Dacă se presupune că nu există un recipient, vidul dintre particulele de gaz poate fi umplut cu aer, care împinge și trage gazul în direcția curentului său. De aceea, aerul, care constă dintr-un amestec gazos, este capabil să deformeze și să răspândească substanțe gazoase pe cer, atât timp cât nu sunt mult mai dense decât acesta.

Legea generală a stării gazoase

Studiul experimental al comportamentului și mecanicii gazelor derivate în mai multe legi (Boyle, Charles, Gay-Lussac) care sunt combinate pentru a putea prezice care vor fi parametrii oricărui sistem sau fenomen gazos, adică care va fi temperatura, volumul său și presiune.

Această lege generală are următoarea expresie matematică:

P = KT / V

Unde K este o constantă, P presiunea, V volumul și T temperatura gazului pe o scară kelvină. Astfel, cunoscând două variabile (să spunem, P și V), a treia poate fi rezolvată, care ar deveni necunoscuta (T).

Această lege ne permite să știm, de exemplu, care trebuie să fie temperatura unui gaz, închisă într-un recipient cu volumul V, pentru a prezenta o presiune P.

Dacă la această lege adăugăm contribuția lui Amadeus Avogadro, atunci vom avea legea ideală a gazelor, care implică și numărul de particule și cu ele concentrația molară a gazului:

P = nRT / V

În cazul în care n corespunde numărului de moli a gazului. Ecuația poate fi rescrisă ca:

P = cRT

Unde c este concentrația molară a gazului (n / V). Astfel, dintr-o lege generală, se obține legea ideală care descrie cum sunt legate presiunea, concentrația, temperatura și volumul unui gaz ideal.

Exemple de stare gazoasă

Elemente gazoase

Tabelul periodic în sine oferă un repertoriu bun de exemple de elemente care apar pe Pământ sub formă de gaze. Între ele avem:

-Hidrogen

-Heliu

-Azot

-Oxigen

-Fluor

-Clor

-Neon

-Argon

-Krypton

-Xenon

Aceasta nu înseamnă că celelalte elemente nu pot deveni gazoase. De exemplu, metalele se pot transforma în gaze dacă sunt supuse la temperaturi mai mari decât punctele de fierbere respective. Astfel, pot exista gaze din particule de fier, mercur, argint, aur, cupru, zirconiu, iridiu, osmiu; din orice metal.

Compuși gazoși

În următoarea listă avem câteva exemple de compuși gazosi:

-Monoxid de carbon, CO

Structura Lewis a monoxidului de carbon

-Dioxid de carbon, CO ₂ (gaz care constituie expirațiile noastre)

-Ammonia, NH ₃ (substanță vitală pentru procese industriale nesfârșite)

-Trioxid de sulf, SO ₃

-Metan, CH ₄ (gaz intern, cu care este gătit)

Structura de metan

-Etan, CH ₃ CH ₃

-Dioxid de azot, NO ₂ (gaz brun)

-Fosgen, COCl ₂ (substanță foarte otrăvitoare)

-Aer (fiind un amestec de azot, oxigen, argon și alte gaze)

-Vaporii de apă, H ₂ O (care face parte din nori, gheizere, vaporizatoare de mașini etc.).

-Acetilenă, HC≡CH

Formula structurală din acetilenă

-Vapori de iod, I ₂ (gaz violet)

-Hexafluorură de sulf, SF ₆ (gaz foarte dens și greu)

-Hidrazină, N ₂ H ₄

-Clorură de hidrogen, HCl (care atunci când este dizolvat în apă produce acid clorhidric)

Referințe

1. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
2. Wikipedia. (2020). Gaz. Recuperat de la: en.wikipedia.org
3. Edward A. Mason. (6 februarie 2020). Gaz. Encyclopædia Britannica. Recuperat de la: britannica.com
4. Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (11 februarie 2020). Definiția gazelor și exemple în chimie. Recuperat de la: thinkco.com
5. Maria Estela Raffino. (12 februarie 2020). Care este starea gazoasă? Recuperat din: concept.de