ดังที่เราทราบแล้วว่าสสารทั้งหมดบนโลกมีอยู่ในรูปของของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ และของแข็ง ของเหลว และก๊าซล้วนสร้างจากอนุภาคขนาดเล็กมากที่เรียกว่าอะตอมและโมเลกุล แต่สถานะของสสารทั้งสามนั้นแตกต่างกัน
ในบทเรียนนี้ เราจะเรียนรู้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับก๊าซ เราจะหารือต่อไปนี้:
ก๊าซมีอยู่ทั่วไปรอบตัวเรา ก๊าซก็เหมือนกับสสารในรูปแบบอื่นๆ คือมีคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น สี กลิ่น และรสชาติ แต่โดยทั่วไปแล้ว ก๊าซมักจะไม่มีสีและไม่มีกลิ่น อากาศที่เราหายใจเป็นส่วนผสมของก๊าซ ไอน้ำและไอน้ำเป็นน้ำที่อยู่ในสถานะของก๊าซ (ไอคือสถานะของก๊าซที่เป็นของแข็งหรือของเหลวที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน) แม้แต่ภายในร่างกายของเราก็ยังมีก๊าซอยู่
ก๊าซ คือสถานะของสสารที่อนุภาคมักจะอยู่ห่างกันมาก เคลื่อนที่เร็วมาก และไม่ดึงดูดกันเป็นพิเศษ แก๊สเป็นสถานะของสสารที่ ไม่มีรูปร่างคงที่ และ ไม่มีปริมาตรคงที่ ก๊าซเป็นสสารที่มีลักษณะคล้ายอากาศซึ่งจะขยายตัวจนเต็มพื้นที่ที่มันอยู่ ก๊าซมีความหนาแน่นต่ำกว่าสสารในสถานะอื่นๆ มีพื้นที่ว่างมากมายระหว่างอนุภาค อนุภาคในแก๊สมีพลังงานจลน์มาก พวกมันเคลื่อนที่เร็วมากและชนกันเอง ทำให้กระจายหรือกระจายออกจนกระจายทั่วปริมาตรของภาชนะ คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดประการหนึ่งของก๊าซคือดูเหมือนไม่มีโครงสร้างเลย
ธาตุหลายชนิดมีอยู่ในรูปของก๊าซที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน ในขณะที่ธาตุและสารประกอบอื่นๆ หลายชนิดสามารถกลายเป็นก๊าซได้ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง
ตัวอย่างของแก๊สได้แก่:
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ) และออกซิเจน (O 2 ) เป็น แก๊สที่สำคัญที่สุด สำหรับสิ่งมีชีวิต
โดยปกติแล้ว ก๊าซที่มีอยู่มากที่สุด 4 ชนิดในชั้นบรรยากาศของโลก ได้แก่
* คุณรู้หรือไม่ว่าทำไมลูกโป่งสวรรค์ถึงลอยได้?
เป็นเพราะโมเลกุลของฮีเลียมเบากว่าโมเลกุลของไนโตรเจนและออกซิเจนในชั้นบรรยากาศของเรา ดังนั้นพวกมันจึงลอยอยู่เหนือมัน
ก๊าซมีคุณสมบัติที่วัดได้ดังต่อไปนี้:
เรามาพูดถึงคุณลักษณะต่อไปนี้ของก๊าซ
1. ก๊าซไม่มีรูปร่างหรือปริมาตรที่แน่นอน
โมเลกุลของแก๊สจะเคลื่อนที่แบบสุ่ม ที่ช่วยให้พวกเขาขยายหรือหดตัวเพื่อรับปริมาตรของคอนเทนเนอร์ที่พวกเขากำลังบรรจุ ดังนั้น ปริมาตรของก๊าซจะเป็นช่องว่างของภาชนะที่โมเลกุลของก๊าซมีระยะการเคลื่อนที่ จากคุณสมบัตินี้ เราสามารถสันนิษฐานได้ว่าก๊าซครอบครองพื้นที่มากกว่าในสถานะของเหลวหรือของแข็ง นอกจากนี้ จากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความดัน ก๊าซจะหดตัวและขยายตัวตามปริมาณที่คาดการณ์ได้
2. ก๊าซสามารถบีบอัดได้ง่าย
การบีบอัด หมายถึง การลดลงของปริมาตรของวัตถุหรือสสารใด ๆ ที่เกิดจากความเค้น เมื่อเทียบกับของแข็งและของเหลว ก๊าซจะบีบอัดได้ง่ายกว่า ทำไม เนื่องจากมีช่องว่างระหว่างโมเลกุลของก๊าซมาก ดังนั้น เมื่อแก๊สถูกบีบอัด อนุภาคของแก๊สจะถูกบีบให้เข้าใกล้กันมากขึ้น ปริมาตรจึงลดลง และความดันที่ได้ก็เพิ่มขึ้น อุณหภูมิก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย มีการใช้ก๊าซอัดในหลายสถานการณ์ สถานการณ์หนึ่งคือในโรงพยาบาลซึ่งมักใช้ออกซิเจนกับผู้ป่วยที่ปอดเสียหายเพื่อช่วยให้หายใจได้ดีขึ้น
3. ก๊าซขยายตัวจนเต็มภาชนะบรรจุ
ก๊าซขยายตัวตามธรรมชาติเพื่อเติมภาชนะใด ๆ แต่ถ้าภาชนะไม่ปิดสนิท ก๊าซจะเล็ดลอดออกมา ตัวอย่างเช่น สมมติว่าเราอยู่ในห้องใดห้องหนึ่งและมีแก๊สอยู่ในขวดที่ปิดสนิท ขวดเต็มไปด้วยก๊าซ ถ้าเราเปิดขวด ก๊าซจะกระจายออกไปทั่วทั้งห้อง ดังนั้นเราจึงจินตนาการว่าห้องเป็นภาชนะใหม่สำหรับบรรจุก๊าซ ก๊าซจะขยายตัวจนเต็มห้องด้วย เนื่องจากก๊าซขยายตัวจนเต็มภาชนะ เราสามารถสันนิษฐานได้ง่ายๆ ว่าปริมาตรของก๊าซเท่ากับปริมาตรของภาชนะบรรจุ
4. การแพร่กระจาย
ก๊าซตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปสามารถผสมกันได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย และสามารถสร้างส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันได้เนื่องจากมีช่องว่างระหว่างโมเลกุลมาก กระบวนการนี้เรียกว่าการแพร่กระจาย
ความสัมพันธ์ของความดัน อุณหภูมิ ปริมาตร และปริมาณของก๊าซถูกค้นพบโดยกฎพื้นฐานสามประการของก๊าซ
การสนทนาเกี่ยวกับก๊าซเราสามารถจำแนกประเภทของก๊าซได้ ลองหารือกันบางส่วนของพวกเขา
ก๊าซธาตุคืออะไร? ก๊าซธาตุคือก๊าซที่มีอยู่เป็นก๊าซที่ อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน เมื่อความดันเปลี่ยนแปลง (สูงขึ้นหรือต่ำลง) หรือเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง (สูงขึ้นหรือต่ำลง) ธาตุนั้นอาจมีอยู่ในรูปแบบอื่น เช่น ในรูปของเหลวหรือของแข็ง
ก๊าซมีตระกูล เรียกอีกอย่างว่าก๊าซเฉื่อยหรือก๊าซหายาก จัดอยู่ในกลุ่ม VIII หรือ International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) กลุ่มที่ 18 ของตารางธาตุ ก๊าซมีตระกูลคือ:
ยกเว้น Oganesson องค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้เป็นก๊าซที่อุณหภูมิและความดันปกติ
ก๊าซบริสุทธิ์ มีหลายรูปแบบ พวกมันอาจประกอบด้วยอะตอมเดี่ยว ตัวอย่างเช่น แก๊สนีออน ออกซิเจนยังเป็นก๊าซบริสุทธิ์เพราะทำจากสิ่งของชนิดหนึ่ง แต่เป็นโมเลกุลของธาตุ ก๊าซบริสุทธิ์อาจเป็นโมเลกุลของสารประกอบซึ่งประกอบด้วยอะตอมต่างๆ คาร์บอนไดออกไซด์จะถือว่าเป็นก๊าซบริสุทธิ์ แต่ก็เป็นโมเลกุลของสารประกอบด้วย
ก๊าซผสม คือ ก๊าซที่ประกอบด้วยก๊าซบริสุทธิ์มากกว่าหนึ่งชนิด
แก๊สในอุดมคติ คือแก๊สตามทฤษฎีที่ประกอบด้วยอนุภาคที่มีจุดเคลื่อนที่แบบสุ่มจำนวนมากซึ่งไม่อยู่ภายใต้อันตรกิริยาระหว่างอนุภาค แนวคิดของก๊าซในอุดมคตินั้นมีประโยชน์เพราะเป็นไปตามกฎของก๊าซในอุดมคติ
ก๊าซจริง เป็นก๊าซที่ไม่เหมาะซึ่งโมเลกุลครอบครองพื้นที่และมีอันตรกิริยา ดังนั้น พวกมันจึงไม่เป็นไปตามกฎของก๊าซในอุดมคติ
ก๊าซพิษ (หรือก๊าซพิษ) คือก๊าซที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ก๊าซพิษบางชนิดสามารถตรวจจับได้ด้วยกลิ่น ซึ่งสามารถใช้เป็นสัญญาณเตือนได้ ตัวอย่างเช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ คลอรีน ไนโตรเจนไดออกไซด์ และฟอสจีน
ก๊าซอัด คือสารที่เป็นก๊าซที่อุณหภูมิและความดันห้องปกติ และบรรจุอยู่ภายใต้ความดัน โดยปกติจะอยู่ในกระบอกสูบ ก๊าซอัดสามารถจำแนกได้ดังนี้:
ก๊าซมีบทบาทสำคัญมากมายต่อชีวิตบนโลก ออกซิเจนเป็นก๊าซที่สำคัญที่สุดสำหรับสัตว์และพืชในกระบวนการหายใจ (ในที่สุด ออกซิเจนก็เป็นเชื้อเพลิงที่ช่วยให้เซลล์ของเราผลิตพลังงานจากอาหารที่เรากินเข้าไป) ก๊าซในชั้นบรรยากาศทำให้พืชสามารถสังเคราะห์แสงได้ ไอน้ำ (ซึ่งเป็นก๊าซในชั้นบรรยากาศ) เป็นส่วนสำคัญของวัฏจักรของน้ำ ไนโตรเจนเป็นส่วนสำคัญของเซลล์และกระบวนการต่างๆ เช่น กรดอะมิโน โปรตีน และแม้แต่ดีเอ็นเอของเรา จำเป็นต่อการสร้างคลอโรฟิลล์ในพืชด้วย
การใช้ก๊าซในชีวิตประจำวัน ได้แก่ :
