Como já sabemos, toda a matéria na Terra existe na forma de sólido, líquido ou gás, e os sólidos, líquidos e gases são todos feitos de partículas extremamente minúsculas chamadas átomos e moléculas. Mas todos os três estados da matéria diferem um do outro.
Nesta lição, vamos aprender mais detalhadamente sobre gases. Vamos discutir o seguinte:
Os gases estão por toda parte ao nosso redor. Os gases, como outras formas de matéria, têm propriedades físicas como cor, odor e sabor, mas, em geral, os gases tendem a ser incolores e inodoros. O ar que respiramos é uma mistura de gases. Vapor de água e vapor de água são água na fase gasosa (um vapor é a fase gasosa de substâncias que são sólidas ou líquidas em temperaturas e pressões padrão). Mesmo dentro de nossos corpos, os gases estão presentes.
Os gases são o estado da matéria em que as partículas geralmente estão muito distantes umas das outras, se movem muito rapidamente e não são particularmente atraídas umas pelas outras. O gás é um estado da matéria que não tem forma fixa nem volume fixo. O gás é uma substância semelhante ao ar, que se expande para preencher o espaço em que está. Os gases têm densidade menor do que outros estados da matéria. Há muito espaço vazio entre as partículas. Partículas em gases têm muita energia cinética. Eles se movem muito rápido e colidem uns com os outros, fazendo com que eles se difundam ou se espalhem até que sejam distribuídos uniformemente por todo o volume do recipiente. Uma das características mais notáveis dos gases é que eles parecem não ter estrutura alguma.
Muitos elementos existem como gases em temperatura e pressão padrão, enquanto muitos outros elementos e compostos podem se tornar gases sob certas circunstâncias.
Alguns exemplos de gases são:
O dióxido de carbono (CO 2 ) e o oxigênio (O 2 ) são os gases mais importantes para os organismos vivos.
Normalmente, os 4 gases mais abundantes na atmosfera da Terra são:
* Você sabe por que os balões de hélio flutuam?
É porque as moléculas de hélio são mais leves que as moléculas de nitrogênio e oxigênio da nossa atmosfera e, portanto, sobem acima dela.
Os gases têm as seguintes propriedades mensuráveis:
Vamos discutir agora a seguinte característica dos gases.
1. Os gases não têm forma ou volume definido
As moléculas do gás estão se movendo aleatoriamente. Isso permite que eles se expandam ou contraiam para assumir o volume do recipiente que estão enchendo. Portanto, o volume de um gás será o espaço do recipiente no qual suas moléculas têm um alcance para se mover. A partir desta propriedade, podemos supor que os gases estão ocupando mais espaço do que em seu estado líquido ou sólido. Além disso, por mudanças de temperatura e pressão, os gases se contraem e se expandem em quantidades previsíveis.
2. Os gases são fáceis de comprimir
Comprimir significa diminuir o volume de qualquer objeto ou substância resultante do estresse aplicado. Em comparação com sólidos e líquidos, os gases comprimem-se mais facilmente. Por quê? É porque há muito espaço entre as moléculas de gás. Assim, quando um gás é comprimido, as partículas de gás são forçadas a se aproximarem, de modo que o volume diminui e a pressão resultante aumenta. A temperatura também aumenta. Os gases comprimidos são usados em muitas situações. Uma dessas situações é em hospitais, quando o oxigênio é frequentemente usado para pacientes com pulmões danificados para ajudá-los a respirar melhor.
3. Os gases se expandem para encher seus recipientes
Os gases se expandem espontaneamente para encher qualquer recipiente. Mas se o recipiente não estiver selado, o gás escapará. Por exemplo, vamos imaginar que estamos em uma sala e temos um pouco de gás em uma garrafa fechada. A garrafa está completamente cheia de gás. Se abrirmos a garrafa, o gás se espalhará por toda a sala, então podemos imaginar a sala como o novo recipiente para o gás. O gás se expande para encher completamente a sala também. Como os gases se expandem para encher seus recipientes, podemos facilmente supor que o volume de um gás é igual ao volume de seu recipiente.
4. Difusividade
Dois ou mais gases podem se misturar rápida e facilmente entre si e podem formar uma mistura homogênea porque há muito espaço entre as moléculas. Esse processo é chamado de difusão.
A relação entre pressão, temperatura, volume e quantidade de gás é descoberta pelas três leis fundamentais dos gases.
Discutindo gases podemos encontrar diferentes classificações de gases. Vamos discutir alguns deles.
Quais são os gases elementares? Os gases elementares são os gases que existem como gases à temperatura e pressão padrão . Quando a pressão é alterada (mais alta ou mais baixa), ou quando a temperatura é alterada (mais alta ou mais baixa), então o elemento pode existir em uma forma diferente, como na forma líquida ou sólida.
Os gases nobres também são conhecidos como gases inertes ou gases raros. Eles estão localizados no Grupo VIII ou União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) grupo 18 da tabela periódica. Os gases nobres são:
Com exceção de Oganesson, todos esses elementos são gases à temperatura e pressão normais.
Os gases puros podem assumir várias formas diferentes. Eles podem ser compostos de átomos individuais, um exemplo é o gás neon. O oxigênio também é um gás puro porque é feito de um tipo de item, mas é uma molécula elementar. Gases puros também podem ser moléculas compostas, que são compostas por diferentes átomos. O dióxido de carbono seria considerado um gás puro, mas também é uma molécula composta.
Gases mistos são gases que consistem em mais de um tipo de gás puro.
Um gás ideal é um gás teórico composto de muitas partículas pontuais em movimento aleatório que não estão sujeitas a interações entre partículas. O conceito de gás ideal é útil porque obedece à lei do gás ideal.
Gases reais são gases não ideais cujas moléculas ocupam espaço e possuem interações, consequentemente, não aderem à lei dos gases ideais.
Gases tóxicos (ou gases nocivos) são gases que são prejudiciais aos seres vivos. Alguns gases tóxicos são detectáveis pelo odor, que pode servir de alerta. Exemplos são monóxido de carbono, cloro, dióxido de nitrogênio e fosgênio.
Gases comprimidos são substâncias que são um gás à temperatura e pressão ambiente normal e estão contidas sob pressão, geralmente em um cilindro. Os gases comprimidos podem ser classificados como:
Os gases têm muitos papéis cruciais na vida na Terra. O oxigênio é o gás mais importante para animais e plantas para o processo de respiração (o oxigênio é, em última análise, o combustível que permite que nossas células produzam energia a partir dos alimentos que ingerimos). Os gases na atmosfera permitem que as plantas realizem o processo de fotossíntese. O vapor de água (que é um gás atmosférico) é uma parte essencial do ciclo da água. O nitrogênio é uma parte importante de muitas células e processos, como aminoácidos, proteínas e até mesmo nosso DNA. Também é necessário para produzir clorofila nas plantas.
Alguns usos do gás na vida cotidiana incluem:
