Ein Gas ist definiert als Aggregatszustand bestehend aus Partikeln, die weder eine definierte haben Volumen noch definierte Form. Es ist neben Feststoffen, Flüssigkeiten und Plasma einer der vier Grundzustände der Materie. Unter normalen Bedingungen liegt der Gaszustand zwischen dem Flüssigkeits- und dem Plasmazustand. Ein Gas kann aus Atomen eines Elements bestehen (z. B. H.2, Ar) oder von Verbindungen (z. B. HCl, CO2) oder Gemische (z. B. Luft, Erdgas).
Ob ein Stoff ein Gas ist oder nicht, hängt von seiner Temperatur und seinem Druck ab. Beispiele für Gase bei Standardtemperatur und -druck umfassen:
- Luft (ein Gemisch von Gasen)
- Chlor im Raum Temperatur und Druck
- Ozon
- Sauerstoff
- Wasserstoff
- Wasserdampf oder Dampf
Liste der Elementargase
Es gibt 11 elementare Gase (12, wenn Sie Ozon zählen). Fünf sind homonukleare Moleküle, während sechs einatomig sind:
- H.2 - Wasserstoff
- N.2 - Stickstoff
- Ö2 - Sauerstoff (plus O.3 ist Ozon)
- F.2 - Fluor
- Cl2 - Chlor
- He - Helium
- Ne - Neon
- Ar - Argon
- Kr - krypton
- Xe - Xenon
- Rn - Radon
Mit Ausnahme von Wasserstoff, der sich oben links im Periodensystem befindet, befinden sich elementare Gase auf der rechten Seite des Periodensystems.
Eigenschaften von Gasen
Partikel in einem Gas sind weit voneinander entfernt. Bei niedriger Temperatur und normalem Druck ähneln sie einem "idealen Gas", bei dem die Wechselwirkung zwischen den Partikeln vernachlässigbar ist und Kollisionen zwischen ihnen vollständig elastisch sind. Bei höheren Drücken wirken sich intermolekulare Bindungen zwischen Gaspartikeln stärker auf die Eigenschaften aus. Aufgrund des Raums zwischen Atomen oder Molekülen sind die meisten Gase transparent. Einige sind schwach gefärbt, wie Chlor und Fluor. Gase reagieren tendenziell nicht so stark wie andere Materiezustände auf elektrische Felder und Gravitationsfelder. Gase haben im Vergleich zu Flüssigkeiten und Feststoffen eine niedrige Viskosität und Dichte.
Ursprung des Wortes "Gas"
Das Wort "Gas" wurde vom flämischen Chemiker J. B. van Helmont aus dem 17. Jahrhundert geprägt. Es gibt zwei Theorien über den Ursprung des Wortes. Eines ist, dass es Helmonts phonetische Transkription des griechischen Wortes ist Chaos, mit dem G auf Niederländisch ausgesprochen wie das ch im Chaos. Paracelsus 'alchemistische Verwendung von "Chaos" bezog sich auf verdünntes Wasser. Die andere Theorie ist, dass van Helmont das Wort von genommen hat Geist oder gahst, was Geist oder Geist bedeutet.
Gas gegen Plasma
Ein Gas kann elektrisch geladene Atome oder Moleküle enthalten, die als Ionen bezeichnet werden. Tatsächlich ist es üblich, dass Regionen eines Gases aufgrund von Van-der-Waals-Kräften zufällige, vorübergehend geladene Regionen enthalten. Ionen gleicher Ladung stoßen sich gegenseitig ab, während Ionen entgegengesetzter Ladung sich gegenseitig anziehen. Wenn die Flüssigkeit vollständig aus geladenen Teilchen besteht oder wenn die Teilchen permanent geladen sind, ist der Materiezustand a Plasma eher als ein Gas.