所述气态是其中颗粒通过弱相互作用保持在一起,能够在包含它们的容器的所有方向上移动的物质的聚集的状态。在物质的所有物理状态中,气体状态是一种表现出最大自由和混乱的状态。
气体施加压力,传递热量并由各种小颗粒组成。我们的大气和呼吸的空气是地球上气态的一种表现。
在散发烟气中,可以观察到气体的行为,然后才将它们散布到大气中。资料来源:Pexels。
气体的示例是温室气体,例如水蒸气,二氧化碳,甲烷或臭氧。我们呼出的二氧化碳是气态物质的另一个例子。
气态颗粒被弱相互作用束缚,并穿过容器。可以观察到液态的粒子更紧密地结合在一起,而固态的粒子紧密地结合在一起
例如,液体和固体不会移动到超出其自身材料极限的位置,而气体不会移动。香烟,烟囱和塔楼产生的烟雾,向人们展示了气体如何在环境中上升和扩散,而没有任何阻止它的现象。
气态特征
体积或形状不足
气态的特征在于不具有限定的形状或体积。如果没有边界可以阻挡它,它将扩散到整个大气中。即使像氦一样,它也会从地球中逸出。
气体只能采取容器施加的形状。如果容器是圆柱形的,则气体将像圆柱形一样“成形”。
导热不良
这种状态的特征还在于它既不导电又不导电。与固态和液态相比,它通常密度较小。
由于大多数气体是无色的,例如氧气和二氧化碳,因此您可以通过测量压力确定容器中有多少气体。
试剂种类
除稀有气体外,气体通常比液体或固体具有更高的反应性,这就是为什么它们有潜在危险,原因是火灾或由于其容易进入个人的呼吸系统。
小颗粒
气态颗粒通常也很小,是原子或简单分子。
例如,氢气H 2是由两个氢原子组成的非常小的分子。我们还有氦He,其原子更小。
互动互动
气态的相互作用可忽略不计。在这种情况下,它与液态和固态有很大的不同,液态和固态的颗粒之间具有很高的内聚力,并且彼此之间相互作用很强。在形成液态和固态的分子中,它们之间几乎没有一定的分子真空。
气态粒子彼此相距很远,它们之间有很多真空。在分子规模上,它不再是真空。分隔它们的距离是如此之大,以至于气体中的每个粒子都是自由的,对周围环境无动于衷,除非它在混沌的轨迹中与另一个粒子碰撞或撞向容器壁。
如果假设没有容器,则气体颗粒之间的真空可以被空气填充,空气会沿其电流方向推动和拖动气体。因此,由气态混合物组成的空气能够使气态物质变形并在天空中扩散,只要它们的密度不超过空气。
气态通则
对气体行为和力学的实验研究得出了几种定律(Boyle,Charles,Gay-Lussac),这些定律可以预测任何气体系统或现象的参数,即其温度,体积。和压力。
该一般定律具有以下数学表达式:
P = KT / V
其中K为常数,P为压力,V为体积,T为开尔文标度的气体温度。因此,已知两个变量(例如P和V),第三个变量可以求解,这将成为未知数(T)。
例如,该定律使我们知道,容纳在容积为V的容器中的气体的温度必须是多少才能显示出压力P。
如果我们将Amadeus Avogadro的贡献添加到该定律,那么我们将获得理想的气体定律,该定律还涉及粒子的数量,以及气体的摩尔浓度:
P = nRT / V
其中,n对应于气体的摩尔数。该公式可以重写为:
P = cRT
其中c是气体的摩尔浓度(n / V)。因此,从一般定律中获得了理想定律,该理想定律描述了理想气体的压力,浓度,温度和体积之间的关系。
气态的例子
气态元素
元素周期表本身提供了在地球上以气体形式存在的元素示例的良好清单。他们之间有:
-氢
-氦
-氮
-氧
-氟
-氯
-氖
-阿贡
-氪
-氙
这并不意味着其他元素不会变成气态。例如,如果金属经受的温度高于其各自的沸点,它们可能会转化为气体。因此,可能有铁,汞,银,金,铜,锆,铱,的颗粒产生气体;任何金属。
气态化合物
在下面的列表中,我们有一些气体化合物的例子:
-一氧化碳,CO
一氧化碳的路易斯结构
-二氧化碳,CO 2(构成呼气的气体)
-氨,NH 3(无穷的工业过程中的重要物质)
-三氧化硫,SO 3
-甲烷CH 4(与之一起烹制的家用气体)
甲烷结构
-乙烷,CH 3 CH 3
-二氧化氮,NO 2(棕色气体)
-光气,COCl 2(剧毒物质)
-空气(由氮气,氧气,氩气和其他气体组成的混合物)
-水蒸气,H 2 O(是云,间歇泉,机器蒸发器等的一部分)。
-乙炔,HC≡CH
乙炔结构式
-碘蒸气,I 2(紫色气体)
-六氟化硫,SF 6(非常浓和重的气体)
-肼,N 2 H 4
-氯化氢,HCl(溶于水后生成盐酸)
参考文献
- 惠特顿,戴维斯,佩克和斯坦利。(2008)。化学 (第8版)。圣智学习。
- 维基百科。(2020)。加油站。从以下位置恢复:en.wikipedia.org
- 爱德华·梅森。(2020年2月6日)。加油站。不列颠百科全书。从以下位置恢复:britannica.com
- Helmenstine,Anne Marie博士 (2020年2月11日)。化学中的气体定义和示例。从以下资源中恢复:Thoughtco.com
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