Bedeutung des gasförmigen Zustands (Was ist, Konzept und Definition)

Was ist gasförmiger Zustand:

Ein gasförmiger Zustand wird als Aggregatzustand bezeichnet, der aus der Gruppierung von Atomen und Molekülen besteht, die sich nur wenig anziehen oder ausdehnen, was bedeutet, dass sie nicht vollständig vereint werden können.

Materie im gasförmigen Zustand wird als Gas bezeichnet. Das Wort Gas leitet sich von der lateinischen Stimme ab Tschüss was "Chaos" bedeutet. Es wurde im 17. Jahrhundert von dem Chemiker Jan Baptista van Helmont geprägt.

Der gasförmige Zustand gehört neben dem flüssigen, festen, Plasma- und Bose-Einstein-Zustand zu den Aggregatzuständen der Materie.

Wasser beim Verdampfen oder Kochen.

Etwas Beispiele der Materie im gasförmigen Zustand sind:

• Sauerstoffgas (O2);
• Kohlendioxidgas (CO2);
• Erdgas (als Brennstoff verwendet);
• Edelgase wie Helium (He); Argon (Ar); Neon (Ne); Krypton (Kr); Xenon (Xe), Radon (Rn) und Oganeson (Og).
• Stickstoff (N₂);
• Wasserdampf.

Wasser ist das einzige Element, das natürlicherweise in allen Aggregatzuständen der Materie (fest, flüssig und gasförmig) vorkommt.

Eigenschaften des gasförmigen Zustands

Verschiedene Gase in ihren Behältern.

Im gasförmigen Zustand übersteigt die Trennungsenergie zwischen Molekülen und Atomen die Anziehungskraft zwischen ihnen, was zu einer Reihe von Eigenschaften oder Eigenschaften von Gasen führt.

• Gase enthalten weniger Partikel als Flüssigkeiten und Feststoffe.
• Die Partikel sind weit voneinander entfernt, sodass ihre Wechselwirkung gering ist.
• Die Teilchen befinden sich in ständiger und ungeordneter Bewegung.
• Gase haben keine bestimmte Form oder Volumen.
• Bei Kollisionen zwischen Teilchen ändern sie auf chaotische Weise Richtung und Geschwindigkeit, wodurch ihre Entfernung und das Volumen des Gases vergrößert werden.
• Die meisten Gase sind immateriell, farblos und geschmacklos.
• Die Gase können das gesamte Volumen einnehmen, das ihnen zur Verfügung steht.
• Gase können in die Form ihres Behälters komprimiert werden.

Zustandsänderungen gasförmiger Stoffe

Zustandsänderungen gasförmiger Stoffe. Beachten Sie auch die Trennung zwischen den Teilchen nach dem Aggregatzustand.

Je nach den Variablen Temperatur und Druck können Umwandlungsprozesse von Materie aus dem einen oder anderen Aggregatzustand generiert werden. Die Veränderungen der Materie, die den gasförmigen Zustand betreffen, sind die folgenden:

Kondensation oder Verflüssigung

Es ist der Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Zustand. Es tritt auf, wenn ein Gas einem Temperaturabfall ausgesetzt wird, der die Bewegung der Partikel verringert und sie dazu anregt, sich zusammenzuziehen, bis sie flüssig werden. Wir können zwei alltägliche Beispiele mit Wasser aufzeigen: 1) wenn Wolken zu Niederschlag werden. 2) wenn ein Glas mit einem kalten Getränk außen Wassertropfen erzeugt, indem es die heiße Luft aus der Atmosphäre kondensiert.

Verdampfen oder Kochen

Es ist die Umwandlung vom flüssigen in den gasförmigen Zustand. Es tritt auf, wenn eine Flüssigkeit einer Temperaturerhöhung ausgesetzt wird, bis sie den Siedepunkt erreicht. Ein Beispiel ist zu sehen, wenn das Wasser in der Pfanne kocht, bis es verdampft.

Sublimation

Es ist der Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand, ohne den flüssigen Zustand durchlaufen zu müssen. Sublimation tritt aufgrund von Temperaturen auf, die so extrem sind, dass sie keine Flüssigkeitsbildung zulassen. Ein Beispiel für Sublimation findet sich in Trockeneis, das in Dampf freigesetzt wird, ohne den flüssigen Zustand zu durchlaufen.

Reverse Sublimation oder Abscheidung

Es ist der Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand, ohne den flüssigen Zustand durchlaufen zu müssen. Ein Beispiel für die umgekehrte Sublimation ist die Frostbildung am Boden.

Faktoren, die Gase beeinflussen

Wenn die Luft (das Gas) im Inneren des Ballons erhitzt wird, nimmt ihr Volumen zu und steigt daher an.

Das Verhalten von Gasen wird durch folgende Variablen beeinflusst:

• Volumen (V): ist der Raum, den gasförmige Materie einnimmt, der in Litern (L) gemessen wird. Das Gas hat ein größeres oder kleineres Volumen, abhängig von der Trennung zwischen den Partikeln und dem verfügbaren Raum, um sich auszudehnen.
• Druck (P): ist die aufgebrachte Kraft pro Fläche. Druck entsteht durch das Gewicht der Luft. Je höher ein Gas daher steigt, desto weniger Druck erfährt es aufgrund weniger Luft. Bei Gasen wird der Druck in Atmosphären (atm) gemessen.
• Temperatur (T): ist das Maß für die zwischen den Gasteilchen erzeugte kinetische Energie, die in Kelvin (K)-Einheiten gemessen wird. Nähert sich ein kalter Materiekörper einem warmen, so erhöht der kalte Körper seine Temperatur.

Diese Faktoren hängen wiederum mit anderen Elementen zusammen, die Gasen innewohnen, wie zum Beispiel:

• Menge: ist die Massenmenge gasförmiger Stoffe und wird in Mol (n) gemessen.
• Dichte: bezieht sich auf das Verhältnis zwischen Volumen und Gewicht.

• Zustände des Materials.
• Kondensation
• Verdunstung

Gesetze der Gase oder Gesetze des gasförmigen Zustands

Gasgesetze werden Interpretationsmodelle genannt, die die Beziehung zwischen den verschiedenen Variablen beschreiben, die das Verhalten von Gasen beeinflussen (Temperatur, Druck, Menge und Volumen). Es gibt vier Gasgesetze, die sich jeweils auf unterschiedliche Aspekte von Gasen konzentrieren. Diese sind bekannt als:

• Boyles Gesetz: beschäftigt sich mit dem Verhältnis von Druck und Volumen.
• Karl Gesetz: stellt den Zusammenhang zwischen Temperatur und Volumen her.
• Gay-Lussac-Gesetz: den Zusammenhang zwischen Druck und Temperatur untersuchen.
• Avogadros Gesetz: Diskutieren Sie die Beziehung zwischen Volumen und Molzahl.

Die Kombination dieser vier Gesetze ergibt das ideale Gasgesetz.

Ideales Gasgesetz

Ideale Gase sind solche, deren Teilchen weder Anziehung noch Abstoßung haben, das heißt, es gibt keine anziehenden intermolekularen Kräfte. Ideale Gase werden so genannt, weil sie eigentlich eine theoretische Annahme sind.

Das ideale Gasgesetz wird durch die folgende Formel dargestellt:

PV = nRT = NkT

wo:

• P: Druck
• V: Lautstärke
• n: Anzahl der Mol
• R: universelle Gaskonstante (8,3145 J / mol k)
• N: Anzahl der Moleküle
• k: Boltzmann-Konstante (8,617385 x 10-5eV/k)
• T: Temperatur

Das ideale Gasgesetz bezieht sich gleichzeitig auf Druck, Volumen, Temperatur und Masse eines Gases unter Standardbedingungen.