Propriétés des gaz, comportement, forme, exemples

Les Des gaz Ce sont toutes ces substances ou composés dont les états d'agrégation sont faibles et dispersés, tout en dépendant considérablement les conditions de pression et de température qui les gouvernent. Constituent peut-être la deuxième forme de matière plus abondante dans l'univers entier après le plasma.

Sur Terre les gaz constituent les couches de l'atmosphère, de l'exosphère à la troposphère et à l'air que nous respirons. Bien qu'un gaz soit invisible lorsqu'il est diffusé par de grands espaces, comme le ciel, il est détecté par le mouvement des nuages, les virages des lames d'un moulin, ou par les vapeurs expirées de nos bouches dans les climats froids.

Des gaz peuvent être observés dans les cheminées industrielles ou domestiques, ainsi que dans les tours de fumée émanant par des volcans. Source: pxhere.

De même, allant aux aspects négatifs environnementaux, il est observé dans la fumée noire du tuyau d'échappement des véhicules, dans les colonnes de fumée des tours situées dans les usines, ou dans la fumée élevée lorsqu'une forêt brûle.

Il est également confronté à des phénomènes gazeux lorsque des vapeurs sont vues qui laissent les égouts, dans les incendies fatidiques du marais et.

Partout où les gaz sont observés, cela signifie qu'il y a eu une réaction chimique, à moins qu'ils ne soient fixes ou assimilées directement à partir de l'air, la principale source de gaz (superficiellement) de la planète. À mesure que les températures augmentent, chaque substance (éléments chimiques) sera transformée en gaz, y compris des métaux tels que le fer, l'or et l'argent.

Quelle que soit la nature chimique des gaz, tout le monde partage en commun la grande distance qui sépare leurs particules (atomes, molécules, ions, etc.), qui se déplace chaotique et arbitrairement par un volume ou un espace spécifique.

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Propriétés du gaz

Différences dans les molécules solides, liquides et gazeuses

Physique

Les propriétés physiques des gaz varient en fonction de la substance ou du composé. Populairement, les gaz sont associés à de mauvaises odeurs ou à la pourriture, en raison de leur teneur en soufre, ou de la présence d'amines volatiles. De même, ils sont visualisés par des colorations vertes, brunes ou jaunâtres, qui intimident et donnent un mauvais présage.

Cependant, la plupart des gaz, ou du moins les plus abondants, sont en fait incolores et sans odeur. Même s'ils ne sont pas assistés, ils peuvent être ressentis sur la peau et s'opposer à la résistance des mouvements, créant même des couches visqueuses dans le corps qui les traverse (comme avec les plans).

Tous les gaz peuvent subir des changements de pression ou de température qui finissent par fabriquer leurs liquides respectifs; c'est-à-dire qu'ils souffrent de condensation (s'ils sont refroidis) ou de liquéfaction (s'ils sont "pressés").

Condensation; de l'état gazeux à l'état liquide

D'un autre côté, les gaz sont capables de se dissoudre dans les liquides et certains solides poreux (comme le carbone activé). Les bulles sont le résultat de grappes de gaz qui ne se sont pas encore dissoutes au milieu et s'échappent à la surface liquide.

Conductivité électrique et thermique

Dans des conditions normales (sans ionisation de leurs particules), les gaz sont de mauvais conducteurs de chaleur et d'électricité. Cependant, lorsqu'ils sont tendus de nombreux électrons, ils permettent le passage du courant à travers eux, comme on le voit dans les rayons pendant les tempêtes.

D'un autre côté, à basse pression et soumis à un champ électrique, certains gaz, en particulier le noble ou parfait, illuminent et leurs lumières sont utilisées pour la conception de la vie nocturne et des affiches (lumière néon), ainsi que dans le célèbre choc électrique lampes sur les lanternes de rue.

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En ce qui concerne la conductivité thermique, de nombreux gaz se comportent comme des isolateurs thermiques, de sorte que leur incorporation dans la garniture des fibres, des tissus ou des panneaux de verre aide à empêcher la chaleur de les brasser et de maintenir la température constante.

Cependant, il y a des gaz qui sont de bons conducteurs de chaleur et peuvent provoquer des brûlures pires causées par des liquides ou des solides; Par exemple, comme avec la vapeur chaude des gâteaux au four (ou des empanadas), ou avec des jets de vapeur qui échappent aux chaudières.

Réactivité

Généralement, les réactions impliquant des gaz, ou où elles se produisent, sont décrites comme dangereuses et lourdes.

Sa réactivité dépend, encore une fois, de leur nature chimique; Cependant, lors de l'expansion et de la mobilisation considérablement, plus de soins et de contrôle doivent être pris car ils peuvent déclencher des augmentations de pression drastique qui mettent la structure du réacteur en danger; Sans parler de la façon dont les gaz inflammables ou ne sont pas heureux.

Comportement au gazon

Macroscopiquement, on peut donner une idée du comportement des gaz en témoignant comment la fumée, les anneaux ou les «langues» littéraires des cigarettes évoluent dans l'air. De plus, lorsqu'une grenade de fumée explose, il est intéressant de détailler le mouvement de ces nuages ​​de différentes couleurs.

Cependant, de telles observations sont sujettes à une action aérienne, et aussi au fait qu'il existe des particules solides très fines en suspension dans la fumée. Par conséquent, ces exemples ne sont pas suffisants pour parvenir à une conclusion concernant le véritable comportement d'un gaz. Au lieu de cela, des expériences ont été réalisées et ont développé la théorie cinétique des gaz.

Molecular et idéalement, les particules gazeuses entrent en collision élastiquement, ayant des déplacements linéaires, rotationnels et vibrationnels. Ils ont une énergie associée moyenne, ce qui lui permet de voyager librement dans n'importe quel espace sans interagir ou entrer presque en collision avec une autre particule à mesure que le volume augmente autour d'eux.

Son comportement serait un mélange du mouvement erratique brownien, et celui des collisions des boules de billard qui rebondissent sans cesse et les murs de la table; S'il n'y a pas de murs, ils se propageront à l'infini, à moins qu'ils ne les conservent: la gravité.

Forme du gazon

Les gaz, contrairement aux liquides et aux solides, ne sont pas soumis au type condensé; c'est-à-dire que l'agrégation ou la cohésion de leurs particules ne parviennent jamais à définir une forme. Ils partagent avec des liquides le fait qu'ils occupent complètement le volume du conteneur qui les contiennent; Cependant, ils manquent de tension de surface et de surface.

Si la concentration en gaz est élevée, vos "langues" ou les formes macroscopiques déjà décrites peuvent être visualisées à l'œil nu. Tôt ou tard, cela finira par s'évanouir en raison de l'action du vent ou de la simple expansion du gaz. Les gaz couvrent donc tous les coins d'un espace limité provoquant des systèmes hautement homogènes.

Maintenant, la théorie considère commodément les gaz comme des sphères qui entrent à peine entre elles; Mais quand ils le font, ils rebondissent élastiquement.

Ces sphères sont très séparées les unes des autres, donc les gaz sont pratiquement "pleins" de vide; De là, vous devez votre polyvalence pour traverser la moindre fente ou fissure, et la facilité de pouvoir les comprimer de manière significative.

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C'est pourquoi, cependant, a fermé l'installation d'une boulangerie, si vous marchez à côté, il est certain que l'arôme du pain fraîchement cuit sera apprécié.

Pression du gaz

On pourrait croire qu'en étant si dispersé et séparé les sphères ou les particules de gaz, celles-ci sont incapables de générer une pression sur les corps ou les objets. Cependant, l'atmosphère démontre qu'une telle croyance est fausse: elle a une masse, pèse et empêche les liquides d'évaporer ou de faire bouillir de rien. Les points d'ébullition sont mesurés à la pression atmosphérique.

Les pressions sur le gaz deviennent plus quantifiables si les manomètres sont disponibles, ou s'ils sont verrouillés de conteneurs muraux non reformables. Ainsi, plus il y a de particules de gaz à l'intérieur du récipient, plus le nombre de collisions entre eux et les murs de la même.

Ces particules en collidant avec les murs les appuyent, car elles exercent à leur surface une force proportionnelle à leur énergie cinétique. C'est comme si les boules de billard idéales à un mur étaient submergées; S'il y en a beaucoup qui les ont un impact à grande vitesse, cela pourrait se casser.

Unités

Il existe de nombreuses unités qui accompagnent les mesures de pression d'un gaz. Certains des plus connus sont les millimètres du mercure (MMHg), ainsi que le torr. Sont ceux du système international des unités (SI) qui définissent le Pascal (PA) en termes de n / m²; Et de lui, le kilo (kpa), mega (MPA) et giga (gpa) Pascal.

Volume de gaz

Un gaz occupe et se développe tout au long du volume du conteneur. Plus le conteneur est grand, le volume de gaz sera également; Mais leur pression et leur densité diminueront pour la même quantité de particules.

Le gaz lui-même, en revanche, a un volume associé qui ne dépend pas tellement de sa nature ou de sa structure moléculaire (idéalement), mais des conditions de pression et de température qui le régissent; C'est, son volume molaire.

En réalité, le volume molaire varie d'un gaz à l'autre, bien que les variations soient petites si elles ne sont pas de molécules hétérogènes et grandes. Par exemple, le volume molaire de l'ammoniac (NH₃, 22 079 l / mol) à 0 ºC et 1 atm, il diffère de l'hélium (il, 22 435 l / mol).

Tous les gaz ont un volume molaire qui change en fonction de P et T, et quelle que soit la taille de leurs particules, le nombre d'entre eux est toujours le même. De là, il a dérivé ce qui est connu par le numéro Avogadro (n_POUR).

Lois principales des gaz

Le comportement du gaz étudie depuis des siècles passés à travers des expériences, des observations profondes et une interprétation des résultats.

De telles expériences ont permis une série de lois qui, recueillies dans la même équation (celle des gaz idéaux), aident à prédire les réponses d'un gaz à différentes conditions de pression et de température. De cette façon, il existe une relation entre son volume, sa température et sa pression, ainsi que le nombre de leurs grains de beauté dans un certain système.

Parmi ces lois figurent les quatre suivantes: Boyle, Charles, Gay-Lussac et Avogadro.

Boyle Law

Pression de réduction de la pression accrue. Source: Gabriel Bolívar

La loi de Boyle établit qu'à température constante, le volume d'un gaz idéal est inversement proportionnel à sa pression; C'est, plus le conteneur est gros.

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Law Charles

Lanternes ou souhaits chinois. Source: pxhere.

La loi de Charles établit qu'à pression constante, le volume d'un gaz idéal est directement proportionnel à sa température. Les ballons démontrent Charles '.

Loi gay-lussac

La loi de Gay-Lussac établit qu'à volume constant, la pression d'un gaz idéal est directement proportionnelle à sa température. Dans un chaudron bien classé si un gaz est progressivement chauffé, la pression à l'intérieur sera plus élevée, car les parois du chaudron ne se déforment ni ne se dilatent; C'est-à-dire que son volume ne change pas, il est constant.

Loi Avogadro

Enfin, la loi d'Avogadro établit que le volume occupé par un gaz idéal est directement proportionnel au nombre de ses particules. C'est ainsi, si vous avez une mol de particules (6,02 · 10²³), alors le volume molaire de gaz sera.

Types de gaz

Gaz combustible

Ce sont des gaz dont les composants fonctionnent comme des carburants, car ils sont utilisés pour la production d'énergie thermique. Certains d'entre eux sont du gaz naturel, de l'huile liquéfiée et de l'hydrogène gazeux.

Gaz industriel

Ce sont des gaz fabriqués, qui sont commercialisés au public pour différentes utilisations et applications, comme pour les secteurs de la santé, les aliments, la protection de l'environnement, la métallurgie, l'industrie chimique, la sécurité, entre autres. Certains de ces gaz sont l'oxygène, l'azote, l'hélium, le chlore, l'hydrogène, le monoxyde de carbone, le propane, le méthane, l'oxyde nitreux, entre autres.

Des gaz inertes

Ce sont les gaz qui, dans des conditions de température et de pression spécifiques, ne génèrent aucune réaction chimique ou très faible. Ce sont le néon, l'argon, l'hélium, Kripton et le xénon. Ils sont utilisés dans des processus chimiques dans lesquels des éléments non réactifs sont nécessaires.

Exemples d'éléments et de composés gazeux

Quels sont les éléments gazeux du tableau périodique dans des conditions terrestres?

Nous avons d'abord de l'hydrogène (H), qui forme des molécules H₂. Il est suivi par l'hélium (il), le gaz noble plus léger; puis l'azote (N), l'oxygène (O) et le fluorure (F). Ces trois derniers forment également des molécules diatomiques: n₂, SOIT₂ et f₂.

Après le fluorure, le néon (NE), le gaz noble qui suit l'hélium. Sous Fluorine, nous avons du chlore (CL), sous forme de molécules CL₂.

Ensuite, nous avons le reste des gaz nobles: Argon (AR), Kripton (KR), Xenón (Xe), Radon (RN) et Oganeson (OG).

Par conséquent, ce sont un total de douze éléments gazeux; Onze si nous excluons l'Oganeson hautement radioactif et instable.

Composés gazeux

En plus des éléments gazeux, certains composés gazeux communs seront répertoriés:

-H₂S, sulfure d'hydrogène, responsable de l'odeur des œufs pourris

-NH₃, ammoniac, cet arôme pénétrant qui est perçu dans les savons utilisés

-CO₂, Dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre

-NON₂, dioxyde d'azote

-Non, monoxyde d'azote, un gaz qui était considéré comme extrêmement toxique mais joue un rôle important dans le système circulatoire

-Swin₃, Trioxyde de soufre

-C₄H_dix, butane

-HCl, chlorure d'hydrogène

-SOIT₃, ozone

-SF₆, Hexafluoruro de soufre

Les références

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