Wie wir bereits wissen, existiert alle Materie auf der Erde in Form eines Feststoffs, einer Flüssigkeit oder eines Gases, und dass Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase alle aus extrem kleinen Teilchen bestehen, die Atome und Moleküle genannt werden. Aber alle drei Aggregatzustände unterscheiden sich voneinander.
In dieser Lektion lernen wir mehr über Gase. Wir werden Folgendes besprechen:
Gase sind überall um uns herum. Gase haben wie andere Formen von Materie physikalische Eigenschaften wie Farbe, Geruch und Geschmack, aber im Allgemeinen neigen Gase dazu, farb- und geruchlos zu sein. Luft, die wir atmen, ist ein Gasgemisch. Wasserdampf und Wasserdampf sind Wasser in der Gasphase (Ein Dampf ist die gasförmige Phase von Substanzen, die bei Standardtemperaturen und -drücken entweder fest oder flüssig sind). Auch in unserem Körper sind Gase vorhanden.
Gase sind der Aggregatzustand, in dem Teilchen normalerweise sehr weit voneinander entfernt sind, sich sehr schnell bewegen und sich nicht besonders anziehen. Gas ist ein Aggregatzustand, der keine feste Form und kein festes Volumen hat. Das Gas ist eine luftähnliche Substanz, die sich ausdehnt, um den Raum auszufüllen, in dem sie sich befindet. Gase haben eine geringere Dichte als andere Materiezustände. Zwischen den Partikeln ist viel Leerraum. Teilchen in Gasen haben viel kinetische Energie. Sie bewegen sich sehr schnell und kollidieren miteinander, wodurch sie diffundieren oder sich ausbreiten, bis sie gleichmäßig über das Volumen des Behälters verteilt sind. Eine der bemerkenswertesten Eigenschaften von Gasen ist, dass sie scheinbar überhaupt keine Struktur haben.
Viele Elemente existieren bei Standardtemperatur und -druck als Gase, während viele andere Elemente und Verbindungen unter bestimmten Umständen zu Gasen werden können.
Einige Beispiele für Gas sind:
Kohlendioxid (CO 2 ) und Sauerstoff (O 2 ) sind die wichtigsten Gase für lebende Organismen.
Normalerweise sind die 4 am häufigsten vorkommenden Gase in der Erdatmosphäre:
* Wissen Sie, warum Heliumballons schweben?
Das liegt daran, dass Heliummoleküle leichter sind als die Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle unserer Atmosphäre und sich daher darüber erheben.
Gase haben folgende messbare Eigenschaften:
Lassen Sie uns nun die folgende Eigenschaft von Gasen diskutieren.
1. Gase haben keine bestimmte Form oder Volumen
Die Moleküle des Gases bewegen sich zufällig. Dadurch können sie sich ausdehnen oder zusammenziehen, um das Volumen des Behälters anzunehmen, den sie füllen. Daher ist das Volumen eines Gases der Raum des Behälters, in dem sich seine Moleküle bewegen können. Aufgrund dieser Eigenschaft können wir davon ausgehen, dass Gase mehr Raum einnehmen als in ihrem flüssigen oder festen Zustand. Außerdem ziehen sich Gase durch Temperatur- und Druckänderungen zusammen und dehnen sich um vorhersagbare Beträge aus.
2. Gase lassen sich leicht komprimieren
Komprimieren der mittleren Volumenabnahme eines Objekts oder einer Substanz, die sich aus der ausgeübten Belastung ergibt. Im Vergleich zu Feststoffen und Flüssigkeiten lassen sich Gase leichter komprimieren. Wieso den? Das liegt daran, dass zwischen den Gasmolekülen so viel Platz ist. Wenn also ein Gas komprimiert wird, werden die Gaspartikel näher zusammengedrückt, sodass das Volumen abnimmt und der resultierende Druck zunimmt. Auch die Temperatur steigt. Komprimierte Gase werden in vielen Situationen verwendet. Eine solche Situation ist in Krankenhäusern, wo Sauerstoff oft für Patienten mit geschädigter Lunge verwendet wird, um ihnen zu helfen, besser zu atmen.
3. Gase dehnen sich aus, um ihre Behälter zu füllen
Gase dehnen sich spontan aus und füllen jeden Behälter. Wenn der Behälter jedoch nicht verschlossen ist, entweicht das Gas. Stellen wir uns zum Beispiel vor, dass wir uns in einem Raum befinden und etwas Gas in einer geschlossenen Flasche haben. Die Flasche ist vollständig mit Gas gefüllt. Wenn wir die Flasche öffnen, verteilt sich das Gas im ganzen Raum, sodass wir uns den Raum als neuen Behälter für das Gas vorstellen können. Das Gas dehnt sich aus und füllt auch den Raum vollständig aus. Da sich Gase ausdehnen, um ihre Behälter zu füllen, können wir leicht annehmen, dass das Volumen eines Gases gleich dem Volumen seines Behälters ist.
4. Diffusivität
Zwei oder mehr Gase können sich schnell und einfach miteinander vermischen und ein homogenes Gemisch bilden, da zwischen den Molekülen viel Platz ist. Dieser Vorgang wird Diffusion genannt.
Die Beziehungen von Druck, Temperatur, Volumen und Gasmenge werden durch die drei grundlegenden Gasgesetze entdeckt.
Wenn wir über Gase sprechen, können wir auf verschiedene Klassifikationen von Gasen stoßen. Lassen Sie uns einige davon besprechen.
Was sind die elementaren Gase? Elementare Gase sind die Gase, die bei Standardtemperatur und -druck als Gase existieren. Wenn der Druck geändert wird (höher oder niedriger) oder wenn die Temperatur geändert wird (höher oder niedriger), dann kann das Element in einer anderen Form vorliegen, wie beispielsweise in flüssiger Form oder in fester Form.
Edelgase werden auch Edelgase oder Edelgase genannt. Sie befinden sich in Gruppe VIII oder International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) Gruppe 18 des Periodensystems. Die Edelgase sind:
Mit Ausnahme von Oganesson sind alle diese Elemente Gase bei normaler Temperatur und normalem Druck.
Reine Gase können verschiedene Formen annehmen. Sie könnten aus einzelnen Atomen bestehen, ein Beispiel ist das Gas Neon. Sauerstoff ist auch ein reines Gas, weil es aus einer Art von Stoff besteht, aber ein elementares Molekül ist. Reine Gase können auch zusammengesetzte Moleküle sein, die aus verschiedenen Atomen bestehen. Kohlendioxid würde als reines Gas betrachtet werden, aber es ist auch ein zusammengesetztes Molekül.
Mischgase sind Gase, die aus mehr als einer reinen Gasart bestehen.
Ein ideales Gas ist ein theoretisches Gas, das aus vielen sich zufällig bewegenden Punktteilchen besteht, die keinen Wechselwirkungen zwischen den Teilchen unterliegen. Das ideale Gaskonzept ist nützlich, weil es dem idealen Gasgesetz gehorcht.
Reale Gase sind nichtideale Gase, deren Moleküle Raum einnehmen und Wechselwirkungen haben, folglich halten sie sich nicht an das ideale Gasgesetz.
Toxische Gase (oder schädliche Gase) sind Gase, die für Lebewesen schädlich sind. Einige toxische Gase sind geruchlich wahrnehmbar, was als Warnung dienen kann. Beispiele sind Kohlenmonoxid, Chlor, Stickstoffdioxid und Phosgen.
Komprimierte Gase sind Substanzen, die bei normaler Raumtemperatur und normalem Druck gasförmig sind und normalerweise in einer Flasche unter Druck stehen. Komprimierte Gase können klassifiziert werden als:
Gase spielen viele entscheidende Rollen im Leben auf der Erde. Sauerstoff ist für Tiere und Pflanzen das wichtigste Gas für den Atmungsprozess (Sauerstoff ist letztendlich der Brennstoff, der es unseren Zellen ermöglicht, Energie aus der Nahrung zu gewinnen). Gase in der Atmosphäre ermöglichen es Pflanzen, den Prozess der Photosynthese durchzuführen. Wasserdampf (ein atmosphärisches Gas) ist ein wesentlicher Bestandteil des Wasserkreislaufs. Stickstoff ist ein wichtiger Bestandteil vieler Zellen und Prozesse wie Aminosäuren, Proteine und sogar unserer DNA. Es wird auch benötigt, um Chlorophyll in Pflanzen herzustellen.
Einige Anwendungen des Gases im Alltag sind:
