گاز یکی از حالات مجموع ماده است. هم در زمین و هم فراتر از آن گسترده است. گازها را می توان آزادانه در طبیعت یافت یا در طی واکنش های شیمیایی آزاد شد. آنها در تنفس بیشتر موجودات زنده روی کره زمین نقش دارند و انسان یاد گرفته است که از آنها در زندگی روزمره، صنعت، پزشکی و سایر زمینه های فعالیت استفاده کند.
گاز - چیست؟
گاز در حالت خود بسیار شبیه بخار است. این یک ماده زودگذر بدون شکل است که هر فضایی را پر می کند. برخلاف بخار، با افزایش فشار به مایع تبدیل نمی‌شود.
نام آن به معنای "آشوب" است و توسط دانشمند هلندی یان ون هلمونت ابداع شد. مولکول های گاز بسیار ضعیف هستند، هر طور که دوست دارند حرکت می کنند، گاهی اوقات با هم برخورد می کنند و مسیر حرکت خود را تغییر می دهند. این وضعیت هلمونت را به یاد هرج و مرج اولیه انداخت.
گاز حالت اصلی ماده در جهان است. سحابی ها، ستاره ها و جو سیاره ای را تشکیل می دهد. پوسته هوای زمین نیز از گاز یا بهتر است بگوییم مخلوطی تشکیل شده استگازهای مختلف، گرد و غبار، آب و ذرات معلق در هوا.
ویژگی های اساسی
بیشتر گازها ویژگی های فیزیکی مشخصی ندارند. بی رنگ و بی بو هستند. توصیف کیفیت گاز از هر ماده معدنی که به وضوح می توانیم ببینیم و لمس کنیم دشوارتر است. برای مشخص کردن آنها، از پارامترهای زیر استفاده می شود: دما، حجم، فشار و تعداد ذرات.
گازها خطوط مشخصی ندارند و به شکل جسمی هستند که در آن قرار دارند. در این حالت مواد هیچ سطحی تشکیل نمی دهند. آنها همیشه مخلوط می شوند. همین مقدار گاز هم یک کوزه کوچک و هم یک اتاق بزرگ را پر می کند. اما در حالت دوم فاصله بین مولکول ها بسیار افزایش می یابد و غلظت آن در هوا کمتر می شود.
فشار یک ماده در هر نقطه ای که تحت تأثیر نیروهای گرانشی قرار نگیرد یکسان است. با تأثیر آنها، فشار و چگالی گازها با ارتفاع کاهش می یابد. در کوهستان ها، جایی که هوا در ارتفاعات بالا کمیاب می شود، احساس خوبی دارد.
با افزایش دما، گازها منبسط می شوند و سرعت مولکول ها افزایش می یابد. برعکس، با افزایش فشار و چگالی کوچک می شوند. آنها گرما و الکتریسیته را ضعیف هدایت می کنند.
احتراق
با توجه به توانایی وارد شدن به یک واکنش احتراق، گازها را می توان به اکسید کننده، خنثی و قابل احتراق تقسیم کرد. کم فعال ترین مواد گازهای خنثی یا بی اثر هستند: آرگون، زنون، نیتروژن، هلیوم و غیره. آنها بدترین برهمکنش را با ترکیبات و مواد دارند و همچنین می توانندتوقف و محدود کردن احتراق.
عوامل اکسید کننده شامل اکسیژن، هوا، اکسید نیتروژن و دی اکسید، کلر، فلوئور است. طبیعتاً آنها قابل احتراق نیستند، اما کاملاً از این واکنش پشتیبانی می کنند. تحت شرایط خاص، آنها می توانند به طور خود به خود مشتعل شوند و حتی منفجر شوند، به عنوان مثال، هنگامی که با گریس یا گریس ترکیب شوند.
گازهای قابل احتراق عبارتند از: آمونیاک، متان، مونوکسید کربن، پروپان، پروپیلن، اتان، اتیلن، هیدروژن و غیره. در طبیعت، آنها می توانند در یک حالت آرام باشند. اما، مخلوط به مقدار مناسب با اکسیژن یا هوا، مشتعل می شوند. اگر عامل اکسید کننده خیلی کم یا زیاد باشد این اتفاق نمی افتد. بنابراین، برای احتراق کامل گاز متان (1 کیلوگرم)، حدود 17 کیلوگرم هوا مورد نیاز است.
حقایق جالب
- بسیاری از گازها بسیار سبک هستند. رکورددار در میان آنها هیدروژن است که 14 برابر سبکتر از هوا است. یکی از سنگین ترین در دمای اتاق رادون است. از میان ترکیبات معدنی، سنگین ترین آنها هگزافلووراید تنگستن است.
- بی اثرترین و غیرفعال ترین گاز هلیم است. این دومین سبک بعد از هیدروژن است، اما انفجاری نیست، به همین دلیل است که از آن برای کشتی های هوایی استفاده می شود.
- در فضای بیرونی، هیدروژن رایج ترین گاز است.
- اکسیژن رایج ترین در پوسته زمین و رادون کمترین است.
- در شرایط عادی، همه گازها بی رنگ نیستند. ازن آبی، کلر زرد مایل به سبز، و نیتروژن قرمز مایل به قهوه ای است.
