GASSER: EGENSKABER, OPFØRSEL, FORM, EKSEMPLER - KEMI - 2025

De gasser er alle de stoffer eller forbindelser, hvis aggregering stater er svage og spredte, mens meget afhængig af temperatur- og trykforhold for over dem. De er måske den næststørste form for stof i hele universet efter plasma.

På jorden udgør gasser lagene i atmosfæren, fra eksosfæren til troposfæren og den luft, vi indånder. Selvom en gas er usynlig, når den diffunderes gennem store rum, såsom himlen, opdages den ved bevægelse af skyer, svingene på en mølleblade eller af damperne, der udåndes fra vores mund i koldt klima.

Gasserne kan observeres i industrielle eller hjemmeskorstene samt i røgstårnene, der stammer fra vulkaner. Kilde: Pxhere.

På samme måde, når det gælder de negative miljømæssige aspekter, observeres det i den sorte røg fra køretøjernes udstødningsrør, i røgsøjlerne i tårnene, der er placeret i fabrikkerne, eller i den røg, der rejses, når en skov brænder.

Du står også over for gasformige fænomener, når du ser dampe, der kommer ud af kloakken, i sumpens og kirkegårdernes snudder, i boblingen inde i fisketanke, i heliumballonerne, der frigives til himlen, i ilt frigivet af planter som et resultat af deres fotosyntese og endda i bøjning og flatulens.

Uanset hvor der observeres gasser betyder det, at der var en kemisk reaktion, medmindre de fikseres eller assimileres direkte fra luften, den største kilde til gasser (overfladisk) på planeten. Når temperaturen stiger, vil alle stoffer (kemiske elementer) omdannes til gasser, herunder metaller som jern, guld og sølv.

Uanset gassers kemiske karakter deler de alle fælles den store afstand, der adskiller deres partikler (atomer, molekyler, ioner osv.), Som bevæger sig kaotisk og vilkårligt gennem et givet rumfang eller rum.

Egenskaber ved gasser

Forskelle i faste, flydende og gasmolekyler

Fysisk

De fysiske egenskaber ved gasser varierer afhængigt af hvilket stof eller forbindelse der er involveret. Gasser er populært forbundet med dårlig lugt eller nedbrydning, enten på grund af deres svovlindhold eller tilstedeværelsen af ​​flygtige aminer. På samme måde visualiseres de med grønlige, brune eller gullige farver, som skræmmer og giver en dårlig omen.

Imidlertid er de fleste gasser, eller i det mindste den mest rigelige, faktisk farveløs og lugtfri. Selvom de er undvigende, kan de mærkes på huden og modstå bevægelse, skabe endda tyktflydende lag på de kroppe, der passerer gennem dem (som det sker med fly).

Alle gasser kan opleve ændringer i tryk eller temperatur, som ender med at omdanne dem til deres respektive væsker; det vil sige, at de lider af kondens (hvis afkølet) eller flydende (hvis “presses”).

Kondensation; fra gasformig tilstand til flydende tilstand

På den anden side er gasser i stand til at opløses i væsker og nogle porøse faste stoffer (såsom aktivt kul). Bobler er resultatet af ophobning af gasser, der endnu ikke er opløst i mediet og flygter ud til væskeoverfladen.

Elektrisk og termisk ledningsevne

Under normale forhold (uden ionisering af deres partikler) er gasser dårlige ledere af varme og elektricitet. Når de er stresset med mange elektroner, tillader de imidlertid strøm at passere gennem dem, som det ses i lynet under storme.

På den anden side lyser ved lave tryk og udsættes for et elektrisk felt nogle gasser, især de ædle eller perfekte, og deres lys bruges til design af reklamer og natplakater (neonlys) såvel som i det berømte elektriske afladelamper i gade-lanterner.

Med hensyn til varmeledningsevne opfører mange gasser sig som varmeisolatorer, så deres inkorporering i påfyldning af fibre, tekstiler eller glasplader hjælper med at forhindre varme i at passere gennem dem og holder temperaturen konstant.

Der er dog gasser, der er gode ledere af varme, og som kan forårsage værre forbrændinger end dem, der er forårsaget af væsker eller faste stoffer; som det for eksempel sker med den varme damp fra de bagte cupcakes (eller empanadas) eller med dampstrålerne, der slipper ud af kedlerne.

Reaktivitet

Generelt klassificeres reaktioner, der involverer gasser, eller hvor de forekommer, som farlige og besværlige.

Deres reaktivitet afhænger igen af ​​deres kemiske karakter; Når man udvider og bevæger sig med stor lethed, skal man imidlertid udøve større pleje og kontrol, fordi de kan udløse drastiske stigninger i tryk, der sætter reaktorstrukturen i fare; Dette er ikke at nævne, hvor brændbare eller ikke-brandfarlige disse gasser er.

Opførsel af gasser

Makroskopisk kan man få en idé om gassers opførsel ved at se, hvordan røg, ringe eller de litterære "tunger" af cigaretter udvikler sig i luften. Ligeledes, når en røggranat eksploderer, er det interessant at specificere bevægelsen af ​​disse forskellige farvede skyer.

Imidlertid er sådanne observationer underlagt virkningen af ​​luft og også af det faktum, at der er meget fine faste partikler ophængt i røg. Derfor er disse eksempler ikke nok til at nå en konklusion vedrørende den sande opførsel af en gas. I stedet er der blevet udført eksperimenter, og den kinetiske teori om gasser udviklet.

Molekylært og ideelt kolliderer gasformige partikler elastisk med hinanden og har lineære, roterende og vibrerende forskydninger. De har en tilknyttet gennemsnitlig energi, som giver dem mulighed for at rejse frit gennem ethvert rum uden næsten at interagere eller kollidere med en anden partikel, når volumenet omkring dem øges.

Dens opførsel ville komme til at være en blanding af den uberegnelige browniske bevægelse og den af ​​nogle kollisioner af nogle billardkugler, der uafbrudt springer mellem hinanden og bordets vægge; hvis der ikke er vægge, vil de diffundere til uendelig, medmindre de holdes tilbage af en kraft: tyngdekraft.

Form af gasser

Gasser, i modsætning til væsker og faste stoffer, er ikke noget af den kondenserede type; det vil sige, at aggregeringen eller samhørigheden af ​​dens partikler aldrig formår at definere en form. De deler med væsker det faktum, at de fuldstændigt optager mængden af ​​den beholder, der indeholder dem; de mangler imidlertid overfladespænding og overfladespænding.

Hvis gasskoncentrationen er høj, kan dens "tunger" eller de allerede beskrevne makroskopiske former ses med det blotte øje. Disse vil før eller senere ende med at forsvinde på grund af vindens virkning eller den blotte ekspansion af gassen. Gasserne dækker derfor alle hjørner i det begrænsede rum med oprindelse i meget homogene systemer.

Nu betragter teorien bekvemt gasser som sfærer, der næppe kolliderer med sig selv; men når de gør det, rebound de elastisk.

Disse kugler er vidt adskilt fra hinanden, så gasserne er praktisk talt "fulde" af vakuum; dermed dens alsidighed til at passere gennem den mindste spalte eller spalte og lethed ved at være i stand til at komprimere dem markant.

Det er grunden til, uanset hvor lukket en bageriinstallation er, hvis du går ved siden af, er det sikker på, at du vil nyde duften af ​​friskbagt brød.

Tryk på en gas

Man kunne tro, at fordi kuglerne eller partiklerne i gassen er så spredt og adskilt, er de ikke i stand til at generere noget pres på legemer eller genstande. Atmosfæren beviser imidlertid, at en sådan tro er falsk: Den har masse, vægt og forhindrer, at væsker fordampes eller koger ud af intetsteds. Kogepunkter måles ved atmosfærisk tryk.

Gastryk bliver mere kvantificerbart, hvis manometre er tilgængelige, eller hvis de er lukket i containere med ikke-deformerbare vægge. Jo flere gaspartikler der er inde i beholderen, desto større er antallet af kollisioner mellem dem og dets vægge.

Disse partikler, når de kolliderer med væggene, presser dem, da de udøver en styrke, der er proportional med deres kinetiske energi på deres overflade. Det er som om de ideelle billardkugler blev kastet mod en væg; hvis der er mange, der rammer dem i høj hastighed, kan det endda gå i stykker.

Enheder

Der er mange enheder, der ledsager måling af tryk på en gas. Nogle af de bedst kendte er millimeter kviksølv (mmHg), ligesom torr. Der er dem i det internationale enhedssystem (SI), der definerer pascal (Pa) i form af N / m ²; og fra ham, kilo (kPa), mega (MPa) og giga (GPa) pascal.

Volumen af ​​en gas

En gas optager og ekspanderer gennem hele beholderens volumen. Jo større beholderen er, volumen af ​​gas vil også være; men både dens tryk og densitet vil falde for den samme mængde partikler.

Selve gassen har på den anden side et tilknyttet volumen, der ikke afhænger så meget af dets art eller molekylstruktur (ideelt), men af ​​de tryk- og temperaturforhold, der styrer den; dette er dets molære volumen.

I virkeligheden varierer det molære volumen fra en gas til en anden, selvom variationerne er små, hvis de ikke er store og heterogene molekyler. For eksempel er det molære volumen af ammoniak (NH ₃, 22,079 L / mol) ved 0 ° C og 1 atm, afviger fra den i helium (He, 22,435 L / mol).

Alle gasser har et molært volumen, der ændrer sig som en funktion af P og T, og uanset hvor store deres partikler er, er antallet af dem altid det samme. Derfor er det faktisk afledt af det, der er kendt Avogadros nummer (N _A).

Vigtigste gaslovgivning

Gassers opførsel er blevet undersøgt i århundreder gennem eksperimenter, dybdegående observationer og fortolkning af resultaterne.

Sådanne eksperimenter gjorde det muligt at etablere en række love, der er sammensat i den samme ligning (den med ideelle gasser), der hjælper med at forudsige en gasers reaktioner på forskellige betingelser for tryk og temperatur. På denne måde er der et forhold mellem dets volumen, temperatur og tryk, såvel som antallet af dets mol i et givet system.

Blandt disse love er følgende fire: Boyle, Charles, Gay-Lussac og Avogadro.

Boyle's Law

Stigning i tryk ved at reducere beholderens volumen. Kilde: Gabriel Bolívar

Boyle's lov siger, at ved konstant temperatur er volumen af ​​en ideel gas omvendt proportional med dens tryk; det vil sige, jo større beholderen er, jo lavere er trykket, som dens vægge vil opleve af den samme mængde gas.

Charles Law

Kinesiske lanterner eller ønsker balloner. Kilde: Pxhere.

Charles's lov siger, at ved konstant tryk er volumen af ​​en ideel gas direkte proportional med dens temperatur. Balloner demonstrerer Charles's lov, for hvis de opvarmes, blæses de op lidt mere, mens hvis de er nedsænket i flydende nitrogen, tømmes de ud, fordi mængden af ​​gas inde i dem samles.

Gay-Lussac lov

Gay-Lussacs lov hedder, at trykket på en ideel gas ved konstant volumen er direkte proportionalt med dens temperatur. I en godt lukket kedel, hvis en gas gradvis opvarmes, vil trykket inde i hver gang være større, fordi kedelens vægge ikke deformeres eller ekspanderer; det vil sige, dens volumen ændrer sig ikke, den er konstant.

Avogadros lov

Endelig hedder Avogadros lov, at volumen, der optages af en ideel gas, er direkte proportional med antallet af dets partikler. Så hvis vi har en mol partikler (6,02 · 10 ²³), vil vi have det molære volumen af ​​gassen.

Typer af gasser

Brændbare gasser

Det er de gasser, hvis komponenter fungerer som brændstof, fordi de bruges til produktion af termisk energi. Nogle af dem er naturgas, flydende petroleumsgas og brint.

Industrigasser

Det er de producerede gasser, der markedsføres til offentligheden til forskellige anvendelser og anvendelser, såsom sundhed, fødevarer, miljøbeskyttelse, metallurgi, kemisk industri, sikkerhedssektorer, blandt andre. Nogle af disse gasser er blandt andet ilt, nitrogen, helium, chlor, brint, carbonmonoxid, propan, methan, nitrogenoxid.

Inerte gasser

Det er de gasser, der under specifikke temperatur- og trykforhold ikke skaber nogen kemisk reaktion eller en meget lav. De er neon, argon, helium, krypton og xenon. De bruges i kemiske processer, hvor ikke-reaktive elementer er nødvendige.

Eksempler på gasformige elementer og forbindelser

Hvad er de gasformige elementer i den periodiske tabel under jordforhold?

Vi har først hydrogen (H), som danner H ₂ molekyler. Helium (He), den letteste ædelgas, følger; og derefter nitrogen (N), ilt (O) og fluor (F). Disse tre sidste danner også diatomiske molekyler: N ₂, O ₂ og F ₂.

Efter fluor kommer neon (Ne), den ædel gas, der følger helium. Under fluor har vi klor (Cl) i form af Cl _2- molekyler.

Dernæst har vi resten af ​​de ædelgasser: argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn) og oganeson (Og).

Derfor er de i alt tolv gasformige elementer; elleve, hvis vi udelukker den stærkt radioaktive og ustabile oganeson.

Gasformige forbindelser

Ud over gasformige elementer vil nogle almindelige gasformige forbindelser blive listet:

-H ₂ S, hydrogensulfid, der er ansvarlig for lugten af ​​rådne æg

-NH ₃, ammoniak, den skarpe aroma, der opfattes i brugte sæber

-CO ₂, kuldioxid, en drivhusgas

-NO ₂, nitrogendioxid

-NO, nitrogenmonoxid, en gas, der antages at være meget giftig, men spiller en vigtig rolle i kredsløbssystemet

-SO ₃, svovltrioxid

-C ₄ H ₁₀, butan

-HCI, hydrogenchlorid

-O ₃, ozon

-SF ₆, svovlhexafluorid

Referencer

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8. udgave). CENGAGE Læring.
2. Egenskaber ved gasser. Gendannes fra: chemed.chem.purdue.edu
3. Wikipedia. (2019). Gas. Gendannet fra: en.wikipedia.org
4. Helmenstine, Anne Marie, ph.d. (05. december 2018). Gasser - Generelle egenskaber ved gasser. Gendannes fra: thoughtco.com
5. Harvard Men's Health Watch. (2019). Gasstilstanden. Gendannes fra: health.harvard.edu
6. Elektroniske køleredaktører. (1. september 1998). Gassers varmeledningsevne. Gendannes fra: electronics-cooling.com