Wat is gasvormige toestand:
Een gasvormige toestand wordt een toestand van materie genoemd die bestaat uit de groepering van atomen en moleculen met weinig aantrekkingskracht op elkaar of in expansie, wat betekent dat ze niet volledig kunnen worden verenigd.
Materie in gasvormige toestand wordt gas genoemd. Het woord gas is afgeleid van de Latijnse stem doei wat 'chaos' betekent. Het werd bedacht door de chemicus Jan Baptista van Helmont in de 17e eeuw.
De gasvormige toestand is een van de aggregatietoestanden van materie, samen met de vloeibare, vaste, plasma- en Bose-Einstein-toestanden.
Water in het proces van verdamping of koken.
Sommige voorbeelden van materie in gasvormige toestand zijn:
- zuurstofgas (O2);
- kooldioxidegas (CO2);
- aardgas (gebruikt als brandstof);
- edelgassen zoals helium (He); argon (Ar); neon (Ne); krypton (Kr); xenon (Xe), radon (Rn) en oganeson (Og).
- stikstof (N2);
- water stoom.
Water is het enige element dat kan worden gevonden in alle aggregatietoestanden van natuurlijke materie (vast, vloeibaar en gasvormig).
Kenmerken van de gasvormige toestand
Verschillende gassen in hun containers.
In de gasvormige toestand overschrijdt de scheidingsenergie tussen moleculen en atomen de aantrekkingskracht tussen hen, wat aanleiding geeft tot een reeks kenmerken of eigenschappen van gassen.
- Gassen bevatten minder deeltjes dan vloeistoffen en vaste stoffen.
- De deeltjes zijn ver van elkaar gescheiden, dus hun interactie is klein.
- De deeltjes zijn constant en ongeordend in beweging.
- Gassen hebben geen vaste vorm of volume.
- Wanneer er botsingen zijn tussen deeltjes, veranderen ze op een chaotische manier van richting en snelheid, waardoor hun afstand en het volume van het gas toenemen.
- De meeste gassen zijn ongrijpbaar, kleurloos en smaakloos.
- De gassen kunnen al het beschikbare volume innemen.
- Gassen kunnen worden samengeperst in de vorm van hun container.
Toestandsveranderingen van gasvormige materie
Veranderingen in de toestand van gasvormige materie. Let ook op de scheiding tussen deeltjes volgens de toestand van de materie.
Volgens de variabelen temperatuur en druk kunnen transformatieprocessen van materie worden gegenereerd vanuit de ene of andere aggregatietoestand. De veranderingen van materie waarbij de gasvormige toestand betrokken is, zijn de volgende:
Condensatie of liquefactie
Het is de overgang van de gasvormige toestand naar de vloeibare toestand. Het treedt op wanneer een gas wordt blootgesteld aan een temperatuurdaling, waardoor de beweging van de deeltjes wordt verminderd en ze worden aangemoedigd om samen te trekken totdat ze vloeibaar worden. We kunnen twee alledaagse voorbeelden met water aanwijzen: 1) wanneer wolken overgaan in neerslag. 2) wanneer een glas met een koude drank waterdruppels produceert aan de buitenkant door de hete lucht uit de atmosfeer te condenseren.
Verdamping of koken
Het is de transformatie van de vloeibare toestand naar de gasvormige toestand. Het treedt op wanneer een vloeistof wordt onderworpen aan een temperatuurstijging totdat deze het kookpunt bereikt. Een voorbeeld is te zien wanneer het water in de pan kookt totdat het verdampt.
sublimatie
Het is de overgang van de vaste toestand naar de gasvormige toestand zonder door de vloeibare toestand te hoeven gaan. Sublimatie vindt plaats dankzij temperaturen die zo extreem zijn dat er geen vloeistof kan worden gevormd. Een voorbeeld van sublimatie wordt gevonden in droogijs dat vrijkomt in damp zonder door de vloeibare toestand te gaan.
Omgekeerde sublimatie of afzetting
Het is de overgang van de vaste toestand naar de gasvormige toestand zonder door de vloeibare toestand te hoeven gaan. Een voorbeeld van omgekeerde sublimatie is ijsvorming op de grond.
Factoren die van invloed zijn op gassen
Wanneer de lucht (gas) in de ballon wordt verwarmd, neemt het volume toe en stijgt dus.
Het gedrag van gassen wordt beïnvloed door de volgende variabelen:
- Volume (V): is de ruimte die gasvormige materie inneemt, gemeten in liters (L). Het gas zal een groter of kleiner volume hebben, afhankelijk van de scheiding tussen de deeltjes en de beschikbare ruimte om uit te zetten.
- Druk (P): is de uitgeoefende kracht per gebied. Druk ontstaat door het gewicht van lucht, dus hoe hoger een gas stijgt, hoe minder druk het ervaart door minder lucht. Bij gassen wordt de druk gemeten in atmosfeer (atm).
- Temperatuur (T): is de maat voor de kinetische energie die wordt geproduceerd tussen de gasdeeltjes, gemeten in kelvin (K) -eenheden. Als een koud lichaam van materie een warm lichaam nadert, zal het koude lichaam zijn temperatuur verhogen.
Deze factoren houden op hun beurt verband met andere elementen die inherent zijn aan gassen, zoals:
- Aantal stuks: is de massahoeveelheid gasvormige materie en wordt gemeten in mol (n).
- Dichtheid: verwijst naar de relatie tussen volume en gewicht.
- Staten van het materiaal.
- condensatie
- Verdamping
Wetten van gassen of wetten van de gasvormige toestand
Gaswetten worden interpretatieve modellen genoemd die de relatie beschrijven tussen de verschillende variabelen die het gedrag van gassen beïnvloeden (temperatuur, druk, hoeveelheid en volume). Er zijn vier gaswetten, elk gericht op verschillende aspecten van gassen. Deze staan bekend als:
- De wet van Boyle: gaat over de relatie tussen druk en volume.
- Charles Wet: legt de relatie tussen temperatuur en volume vast.
- Wet Gay-Lussac: bestudeer de relatie tussen druk en temperatuur.
- Wet van Avogadro: Bespreek de relatie tussen het volume en het aantal mol.
De combinatie van deze vier wetten geeft aanleiding tot de ideale gaswet.
Ideale gaswet
Ideale gassen zijn gassen waarvan de deeltjes geen aantrekking of afstoting hebben, dat wil zeggen dat er geen intermoleculaire aantrekkende krachten zijn. Ideale gassen worden zo genoemd omdat ze eigenlijk een theoretische aanname zijn.
De ideale gaswet wordt weergegeven door de volgende formule:
PV = nRT = NkT
waar:
- P: druk
- V: volume
- n: aantal mol
- R: universele gasconstante (8.3145 J / mol k)
- N: Aantal moleculen
- k: constante van Boltzmann (8,617385 x 10-5eV / k)
- T: temperatuur
De ideale gaswet relateert tegelijkertijd druk, volume, temperatuur en massa van een gas onder standaardomstandigheden.
