Plik gazy Są to wszystkie te substancje lub związki, których stany skupienia są słabe i rozproszone, a jednocześnie w dużym stopniu zależą od panujących nimi warunków ciśnieniowych i temperaturowych. Są prawdopodobnie drugą po plazmie najbardziej rozpowszechnioną formą materii w całym Wszechświecie..
Na Ziemi gazy tworzą warstwy atmosfery, od egzosfery po troposferę i powietrze, którym oddychamy. Chociaż gaz jest niewidoczny, gdy jest rozpraszany przez duże przestrzenie, takie jak niebo, jest wykrywany przez ruch chmur, obroty łopatek młyna lub opary wydychane z naszych ust w zimnym klimacie..
Podobnie, przechodząc do negatywnych aspektów środowiskowych, obserwuje się to w czarnym dymie z rur wydechowych pojazdów, w kolumnach dymnych wież zlokalizowanych w fabrykach lub w dymie unoszącym się podczas płonącego lasu..
Stoisz również w obliczu zjawisk gazowych, gdy widzisz opary wydobywające się z kanałów ściekowych, w pasmach bagien i cmentarzy, w bulgoczących wnętrzach akwariów, w balonach helowych wypuszczanych do nieba, w tlenie uwalnianym przez rośliny w wyniku ich fotosyntezy, a nawet w odbijaniu i wzdęciach.
Wszędzie, gdzie obserwuje się gazy, oznacza to, że nastąpiła reakcja chemiczna, chyba że są one związane lub przyswajane bezpośrednio z powietrza, głównego źródła gazów (powierzchownie) na planecie. Wraz ze wzrostem temperatury wszystkie substancje (pierwiastki chemiczne) przekształcają się w gazy, w tym metale, takie jak żelazo, złoto i srebro..
Niezależnie od chemicznej natury gazów, łączy je duża odległość dzieląca ich cząstki (atomy, cząsteczki, jony itp.), Które poruszają się chaotycznie i arbitralnie w danej objętości lub przestrzeni..
Indeks artykułów
Fizyczne właściwości gazów różnią się w zależności od rodzaju substancji lub związku. Gazy są powszechnie kojarzone z nieprzyjemnym zapachem lub gniciem, ze względu na zawartość siarki lub lotnych amin. Podobnie, są one wizualizowane za pomocą zielonkawych, brązowych lub żółtawych zabarwień, które onieśmielają i dają zły omen.
Jednak większość gazów, a przynajmniej te najbardziej obfite, jest w rzeczywistości bezbarwna i bezwonna. Chociaż są nieuchwytne, można je wyczuć na skórze i oprzeć się ruchom, tworząc nawet lepkie warstwy na ciałach, które przez nie przechodzą (jak to ma miejsce w przypadku samolotów)..
Wszystkie gazy mogą podlegać zmianom ciśnienia lub temperatury, które ostatecznie zamieniają je w odpowiednie ciecze; to znaczy ulegają kondensacji (jeśli są schłodzone) lub upłynnieniu (jeśli są „prasowane”).
Z drugiej strony gazy mogą rozpuszczać się w cieczach i niektórych porowatych ciałach stałych (takich jak węgiel aktywny). Pęcherzyki powstają w wyniku nagromadzenia się gazów, które jeszcze nie rozpuściły się w ośrodku i uciekają w kierunku powierzchni cieczy..
W normalnych warunkach (bez jonizacji ich cząstek) gazy słabo przewodzą ciepło i elektryczność. Jednak gdy są obciążone wieloma elektronami, pozwalają na przepływ prądu, co widać w przypadku wyładowań atmosferycznych podczas burz..
Z drugiej strony przy niskich ciśnieniach i pod działaniem pola elektrycznego niektóre gazy, zwłaszcza szlachetne lub doskonałe, zapalają się, a ich światła są wykorzystywane do projektowania reklam i plakatów nocnych (neony), a także w słynne elektryczne lampy wyładowcze w latarniach ulicznych.
Jeśli chodzi o przewodność cieplną, wiele gazów zachowuje się jak izolatory termiczne, więc ich włączenie do wypełnienia włókien, tkanin lub paneli szklanych pomaga zapobiegać przechodzeniu przez nie ciepła i utrzymuje stałą temperaturę..
Istnieją jednak gazy, które są dobrymi przewodnikami ciepła i mogą powodować gorsze oparzenia niż ciecze lub ciała stałe; na przykład, jak w przypadku gorącej pary z upieczonych babeczek (lub empanad) lub z dysz parowych wydostających się z kotłów.
Generalnie reakcje z udziałem gazów lub tam, gdzie występują, klasyfikuje się jako niebezpieczne i uciążliwe.
Ich reaktywność zależy, znowu, od ich chemicznej natury; Jednak podczas rozszerzania i mobilizacji z wielką łatwością należy zachować większą ostrożność i kontrolę, ponieważ mogą one wywołać drastyczny wzrost ciśnienia, który zagrozi konstrukcji reaktora; nie wspominając już o tym, jak łatwopalne lub nieszczęśliwe są gazy.
Makroskopowo można uzyskać wyobrażenie o zachowaniu się gazów, obserwując ewolucję dymu, pierścieni lub literackich „języków” papierosów w powietrzu. Podobnie, gdy eksploduje granat dymny, interesujące jest szczegółowe omówienie ruchu tych różnokolorowych chmur.
Jednak takie obserwacje są uzależnione od działania powietrza, a także od tego, że w dymie zawieszone są bardzo drobne cząstki stałe. Dlatego te przykłady nie wystarczą, aby wyciągnąć wnioski dotyczące prawdziwego zachowania gazu. Zamiast tego przeprowadzono eksperymenty i opracowano kinetyczną teorię gazów..
Molekularnie i idealnie cząsteczki gazowe zderzają się ze sobą elastycznie, mając przemieszczenia liniowe, obrotowe i wibracyjne. Mają powiązaną średnią energię, która pozwala im swobodnie podróżować po dowolnej przestrzeni bez prawie interakcji lub zderzenia z inną cząsteczką, gdy objętość wokół nich wzrasta..
Jego zachowanie byłoby mieszaniną nieregularnych ruchów Browna i zderzeń niektórych kul bilardowych, które nieustannie odbijają się między sobą a ścianami stołu; jeśli nie ma ścian, będą rozpraszać się w kierunku nieskończoności, chyba że powstrzyma je siła: grawitacja.
Gazy, w przeciwieństwie do cieczy i ciał stałych, nie mają znaczenia typu skondensowanego; to znaczy, że agregacja lub spójność jego cząstek nigdy nie jest w stanie zdefiniować kształtu. Dzielą się z płynami tym, że całkowicie zajmują objętość pojemnika, który je zawiera; jednak brakuje im napięcia powierzchniowego i powierzchniowego.
Jeśli stężenie gazu jest wysokie, gołym okiem można zobaczyć jego „języki” lub już opisane formy makroskopowe. Te prędzej czy później znikną w wyniku działania wiatru lub zwykłej ekspansji gazu. Dlatego gazy pokrywają wszystkie zakamarki ograniczonej przestrzeni, tworząc wysoce jednorodne systemy.
Otóż, teoria dogodnie traktuje gazy jako kule, które prawie nie zderzają się ze sobą; ale kiedy to robią, odbijają się elastycznie.
Te sfery są szeroko od siebie oddzielone, więc gazy są praktycznie „pełne” próżni; stąd jego wszechstronność do przejścia przez najmniejszą szczelinę lub szczelinę oraz łatwość ich znacznego ściśnięcia.
Dlatego bez względu na to, jak zamknięta jest instalacja piekarnicza, przechodząc obok niej na pewno docenisz aromat świeżo wypiekanego pieczywa..
Można by sądzić, że ponieważ kulki lub cząsteczki gazu są tak rozproszone i oddzielone, nie są w stanie wytworzyć żadnego nacisku na ciała lub przedmioty. Jednak atmosfera udowadnia, że takie przekonanie jest fałszywe: ma masę, wagę i zapobiega parowaniu lub wrzeniu płynów znikąd. Temperatury wrzenia mierzy się pod ciśnieniem atmosferycznym.
Ciśnienie gazu staje się bardziej wymierne, jeśli dostępne są manometry lub jeśli są one zamknięte w pojemnikach o nieodkształcalnych ściankach. Zatem im więcej cząstek gazu znajduje się w pojemniku, tym większa liczba zderzeń między nimi a ściankami pojemnika..
Cząsteczki te, zderzając się ze ścianami, naciskają na nie, ponieważ wywierają na ich powierzchnię siłę proporcjonalną do ich energii kinetycznej. To tak, jakby idealne kule bilardowe zostały rzucone w ścianę; jeśli jest ich wiele, które uderzają w nie z dużą prędkością, mogą nawet pęknąć.
Istnieje wiele jednostek, które towarzyszą pomiarom ciśnienia gazu. Niektóre z najbardziej znanych to milimetry słupa rtęci (mmHg), np. Torr. Istnieją te z międzynarodowego układu jednostek (SI), które definiują paskal (Pa) w odniesieniu do N / mdwa; a od niego kilo (kPa), mega (MPa) i giga (GPa) pascal.
Gaz zajmuje i rozszerza się w całej objętości pojemnika. Im większy pojemnik, tym objętość gazu też będzie; ale zarówno jego ciśnienie, jak i gęstość spadną dla tej samej ilości cząstek.
Z drugiej strony sam gaz ma powiązaną objętość, która nie zależy tak bardzo od jego natury lub struktury molekularnej (najlepiej), ale od panujących w nim warunków ciśnienia i temperatury; to jest jego objętość molowa.
W rzeczywistości objętość molowa zmienia się w zależności od gazu, chociaż różnice są niewielkie, jeśli nie są to duże i niejednorodne cząsteczki. Na przykład objętość molowa amoniaku (NH3, 22,079 L / mol) przy 0 ºC i 1 atm, różni się od helu (He, 22,435 L / mol).
Wszystkie gazy mają objętość molową, która zmienia się w funkcji P i T, i bez względu na to, jak duże są ich cząsteczki, ich liczba jest zawsze taka sama. Stąd faktycznie wyprowadził to, co jest znane przez liczbę Avogadro (NDO).
Zachowanie gazów badano od wieków w drodze eksperymentów, dogłębnych obserwacji i interpretacji wyników..
Takie eksperymenty umożliwiły ustalenie szeregu praw, które połączone w to samo równanie (równanie gazów doskonałych) pomagają przewidzieć reakcje gazu na różne warunki ciśnienia i temperatury. W ten sposób istnieje zależność między jego objętością, temperaturą i ciśnieniem, a także liczbą jego moli w danym układzie..
Wśród tych praw są cztery następujące prawa: Boyle, Charles, Gay-Lussac i Avogadro's.
Prawo Boyle'a mówi, że przy stałej temperaturze objętość gazu doskonałego jest odwrotnie proporcjonalna do jego ciśnienia; to znaczy, im większy pojemnik, tym niższe ciśnienie, na które będą narażone jego ściany z powodu tej samej ilości gazu..
Prawo Charlesa mówi, że przy stałym ciśnieniu objętość gazu doskonałego jest wprost proporcjonalna do jego temperatury. Balony demonstrują prawo Karola, ponieważ jeśli są ogrzewane, to nieco bardziej się nadmuchują, a jeśli są zanurzone w ciekłym azocie, opróżniają się, ponieważ objętość gazu w nich się kurczy..
Prawo Gay-Lussaca mówi, że przy stałej objętości ciśnienie gazu doskonałego jest wprost proporcjonalne do jego temperatury. W dobrze zamkniętym kotle, jeśli gaz jest podgrzewany stopniowo, za każdym razem ciśnienie w nim będzie większe, ponieważ ściany kotła nie odkształcają się ani nie rozszerzają; to znaczy, że jego objętość się nie zmienia, jest stała.
Wreszcie prawo Avogadro mówi, że objętość zajmowana przez gaz doskonały jest wprost proporcjonalna do liczby jego cząstek. Tak więc, jeśli mamy jeden mol cząstek (6,02 · 102. 3), otrzymamy wtedy objętość molową gazu.
Są to te gazy, których składniki działają jak paliwa, ponieważ służą do produkcji energii cieplnej. Niektóre z nich to gaz ziemny, gaz płynny i wodór.
Są to te wytwarzane gazy, które są sprzedawane społeczeństwu do różnych zastosowań i zastosowań, między innymi w służbie zdrowia, żywności, ochronie środowiska, metalurgii, przemyśle chemicznym, bezpieczeństwie. Niektóre z tych gazów to między innymi tlen, azot, hel, chlor, wodór, tlenek węgla, propan, metan, podtlenek azotu..
Są to te gazy, które w określonych warunkach temperatury i ciśnienia nie powodują reakcji chemicznych lub są bardzo słabe. Są to neon, argon, hel, krypton i ksenon. Wykorzystywane są w procesach chemicznych, w których niezbędne są pierwiastki niereaktywne.
Jakie są pierwiastki gazowe układu okresowego w warunkach ziemskich?
Najpierw mamy wodór (H), który tworzy cząsteczki H.dwa. Następuje hel (He), najlżejszy gaz szlachetny; a następnie azot (N), tlen (O) i fluor (F). Te ostatnie trzy również tworzą cząsteczki dwuatomowe: Ndwa, LUBdwa i F.dwa.
Po fluorze pojawia się neon (Ne), szlachetny gaz występujący po helu. Poniżej fluoru mamy chlor (Cl) w postaci cząsteczek Cldwa.
Następnie mamy resztę gazów szlachetnych: argon (Ar), krypton (Kr), ksenon (Xe), radon (Rn) i oganeson (Og).
Dlatego są w sumie dwunastoma pierwiastkami gazowymi; jedenaście, jeśli wykluczymy wysoce radioaktywny i niestabilny oganeson.
Oprócz pierwiastków gazowych zostaną wymienione niektóre typowe związki gazowe:
-H.dwaTak, siarkowodór odpowiedzialny za zapach zgniłych jaj
-NH3, amoniak, ostry aromat występujący w używanych mydłach
-WSPÓŁdwa, dwutlenek węgla, gaz cieplarniany
-NIEdwa, dwutlenek azotu
-NIE, tlenek azotu, gaz uważany za wysoce toksyczny, ale odgrywający ważną rolę w układzie krążenia
-południowy zachód3, trójtlenek siarki
-do4H.10, butan
-HCl, chlorowodór
-LUB3, ozon
-SF6, sześciofluorek siarki
Jeszcze bez komentarzy