Ce este starea gazoasă:
O stare gazoasă se numește stare a materiei care constă în gruparea atomilor și moleculelor cu puțină forță de atracție unul față de altul sau în expansiune, ceea ce înseamnă că nu pot fi total uniți.
Materia în stare gazoasă se numește gaz. Cuvântul gaz derivă din vocea latină pa ceea ce înseamnă „haos”. A fost inventat de chimistul Jan Baptista van Helmont în secolul al XVII-lea.
Starea gazoasă este una dintre stările de agregare a materiei, alături de stările lichide, solide, plasmatice și Bose-Einstein.
Apa în proces de evaporare sau fierbere.
niste exemple materiei în stare gazoasă sunt:
- oxigen gazos (O2);
- dioxid de carbon gazos (CO2);
- gaz natural (folosit ca combustibil);
- gaze nobile precum heliul (He); argon (Ar); neon (Ne); cripton (Kr); xenon (Xe), radon (Rn) și oganeson (Og).
- azot (N2);
- abur de apă.
Apa este singurul element care poate fi găsit în toate stările de agregare a materiei în mod natural (solid, lichid și gazos).
Caracteristicile stării gazoase
Diferite gaze în recipientele lor.
În stare gazoasă, energia de separare între molecule și atomi depășește forța de atracție dintre ele, ceea ce dă naștere unei serii de caracteristici sau proprietăți ale gazelor.
- Gazele conțin mai puține particule decât lichide și solide.
- Particulele sunt larg separate între ele, astfel încât interacțiunea lor este mică.
- Particulele sunt în mișcare constantă și dezordonată.
- Gazele nu au formă sau volum definit.
- Atunci când există coliziuni între particule, acestea schimbă direcția și viteza într-un mod haotic, ceea ce le mărește distanța și volumul de gaz.
- Majoritatea gazelor sunt intangibile, incolore și fără gust.
- Gazele pot ocupa tot volumul pe care îl au la dispoziție.
- Gazele pot fi comprimate în forma containerului lor.
Modificări ale stării materiei gazoase
Modificări ale stării materiei gazoase. De remarcat și separarea dintre particule în funcție de starea materiei.
Conform variabilelor de temperatură și presiune, procesele de transformare a materiei pot fi generate dintr-o stare de agregare sau alta. Schimbările de materie care implică starea gazoasă sunt următoarele:
Condensare sau lichefiere
Este trecerea de la starea gazoasă la starea lichidă. Apare atunci când un gaz este supus unei scăderi de temperatură, ceea ce reduce mișcarea particulelor și le încurajează să se contracte împreună până când devin lichide. Putem sublinia două exemple zilnice cu apă: 1) când norii se transformă în precipitații. 2) când un pahar cu o băutură rece produce picături de apă la exterior prin condensarea aerului fierbinte din atmosferă.
Evaporare sau fierbere
Este transformarea din starea lichidă în starea gazoasă. Apare atunci când un lichid este supus unei creșteri a temperaturii până când atinge punctul de fierbere. Un exemplu poate fi văzut când apa fierbe în tigaie până se evaporă.
Sublimarea
Este schimbarea de la starea solidă la starea gazoasă fără a fi nevoie să treacă prin starea lichidă. Sublimarea are loc datorită temperaturilor atât de extreme încât nu permit formarea lichidului. Un exemplu de sublimare se găsește în gheața uscată care este eliberată în vapori fără a trece prin starea lichidă.
Sublimarea inversă sau depunerea
Este schimbarea de la starea solidă la starea gazoasă fără a fi nevoie să treacă prin starea lichidă. Un exemplu de sublimare inversă este acumularea de îngheț pe sol.
Factorii care afectează gazele
Când aerul (gazul) din interiorul balonului este încălzit, acesta crește în volum și, prin urmare, crește.
Comportamentul gazelor este afectat de următoarele variabile:
- Volum (V): este spațiul pe care îl ocupă materia gazoasă, care se măsoară în litri (L). Gazul va avea un volum mai mare sau mai mic în funcție de separarea dintre particule și spațiul disponibil pentru a se extinde.
- Presiune (P): este forța aplicată pe zonă. Presiunea provine din greutatea aerului, prin urmare, cu cât crește un gaz mai mare, cu atât este mai mică presiunea din cauza aerului mai puțin. În cazul gazelor, presiunea se măsoară în atmosfere (atm).
- Temperatura (T): este măsura energiei cinetice produse între particulele de gaz, care se măsoară în unități kelvin (K). Dacă un corp rece de materie se apropie de unul cald, corpul rece își va crește temperatura.
Acești factori sunt la rândul lor legați de alte elemente inerente gazelor, cum ar fi:
- Cantitate: este cantitatea de masă a materiei gazoase și se măsoară în moli (n).
- Densitate: se referă la relația dintre volum și greutate.
- Stări ale materialului.
- Condensare
- Evaporare
Legile gazelor sau legile stării gazoase
Legile gazelor se numesc modele interpretative care descriu relația dintre diferitele variabile care afectează comportamentul gazelor (temperatură, presiune, cantitate și volum). Există patru legi privind gazele, fiecare axată pe diferite aspecte ale gazelor. Acestea sunt cunoscute ca:
- Legea lui Boyle: se ocupă de relația dintre presiune și volum.
- Charles Law: stabilește relația dintre temperatură și volum.
- Legea Gay-Lussac: studiază relația dintre presiune și temperatură.
- Legea lui Avogadro: Discutați despre relația dintre volum și numărul de alunițe.
Combinarea acestor patru legi dă naștere la legea ideală a gazelor.
Legea gazelor ideale
Gazele ideale sunt acelea ale căror particule nu au nici atracție, nici respingere, adică nu există forțe intermoleculare atractive. Gazele ideale sunt numite astfel deoarece sunt de fapt o presupunere teoretică.
Legea gazelor ideale este reprezentată de următoarea formulă:
PV = nRT = NkT
Unde:
- P: presiune
- V: volum
- n: numărul de alunițe
- R: constantă universală de gaz (8,3145 J / mol k)
- N: Nr. De molecule
- k: Constanta lui Boltzmann (8,617385 x 10-5eV / k)
- T: temperatura
Legea ideală a gazelor raportează presiunea, volumul, temperatura și masa unui gaz în același timp în condiții standard.
