גז הוא אחד ממצבי החומר המצטברים. הוא נפוץ הן על פני כדור הארץ והן מחוצה לו. גזים יכולים להימצא באופן חופשי בטבע או להשתחרר במהלך תגובות כימיות. הם מעורבים בנשימה של רוב היצורים החיים על הפלנטה, והאדם למד להשתמש בהם בחיי היומיום, בתעשייה, ברפואה ובתחומי פעילות אחרים.
גז - מה זה?
במצבו, גז דומה מאוד לקיטור. זהו חומר חולף חסר צורה הממלא כל חלל. בניגוד לאדים, הוא אינו משתנה לנוזל כאשר הלחץ שלו מוגבר.
פירוש שמו הוא "כאוס" ונטבע על ידי המדען ההולנדי יאן ואן הלמונט. מולקולות גז קשורות בצורה חלשה מאוד, הן נעות כרצונן, לפעמים מתנגשות ומשנות את מסלולן. מצב עניינים זה הזכיר להלמונט את הכאוס הקדמוני.
גז הוא המצב הבסיסי של החומר ביקום. הוא יוצר ערפיליות, כוכבים ואטמוספרות פלנטריות. גם מעטפת האוויר של כדור הארץ מורכבת מגז, או יותר נכון תערובתגזים שונים, אבק, מים ואירוסולים.
תכונות בסיסיות
לרוב הגזים אין מאפיינים פיזיים בולטים. הם חסרי צבע וריח. תיאור תכונותיו של גז קשה יותר מכל מינרל שאנו יכולים לראות ולגעת בו בבירור. כדי לאפיין אותם, נעשה שימוש בפרמטרים הבאים: טמפרטורה, נפח, לחץ ומספר חלקיקים.
לגזים אין קווי מתאר ספציפיים והם לובשים את הצורה של האובייקט שבו הם נמצאים. במקרה זה, החומרים אינם יוצרים שום משטח. הם תמיד מתערבבים. אותה כמות גז תמלא גם צנצנת קטנה וגם חדר גדול. אבל במקרה השני, המרחק בין המולקולות יגדל מאוד, וריכוזו באוויר יהיה קטן יותר.
הלחץ של חומר זהה בכל נקודה שהוא אינו מושפע מכוחות הכבידה. עם השפעתם, הלחץ והצפיפות של הגזים יורדים עם הגובה. זה מרגיש נהדר בהרים, שם האוויר הופך נדיר בגבהים.
ככל שהטמפרטורה עולה, הגזים מתרחבים ומהירות המולקולות עולה. להיפך, הם מתכווצים עם לחץ וצפיפות גוברים. הם מוליכים חום וחשמל בצורה גרועה.
בעירה
לפי היכולת להיכנס לתגובת בעירה, ניתן לחלק גזים לחומרים מחמצנים, ניטרליים ודליקים. החומרים הפחות פעילים הם גזים ניטרליים או אינרטיים: ארגון, קסנון, חנקן, הליום וכו'. הם מקיימים אינטראקציה גרועה ביותר עם תרכובות וחומרים, וגם מסוגליםלעצור ולהגביל את הבעירה.
חומרי חמצון כוללים חמצן, אוויר, תחמוצת חנקן ודו-חמצני, כלור, פלואור. מטבעם, הם אינם דליקים, אך הם תומכים בצורה מושלמת בתגובה זו. בתנאים מסוימים, הם עלולים להתלקח באופן ספונטני ואף להתפוצץ, למשל, בשילוב עם גריז או גריז.
גזים דליקים הם אמוניה, מתאן, פחמן חד חמצני, פרופאן, פרופילן, אתאן, אתילן, מימן ואחרים. בטבע, הם יכולים להיות במצב רגוע. אבל, מעורבב בכמות הנכונה עם חמצן או אוויר, הם נדלקים. זה לא קורה אם יש מעט מדי או יותר מדי חומר מחמצן. לכן, לבעירה מלאה של גז מתאן (1 ק"ג), יש צורך בכ-17 ק"ג אוויר.
עובדות מעניינות
- גזים רבים הם קלים מאוד. מחזיק השיא ביניהם הוא מימן, שקל יותר פי 14 מאוויר. אחד הכבדים ביותר בטמפרטורת החדר הוא הראדון. מבין התרכובות האנאורגניות, הכבדה ביותר היא טונגסטן הקספלואוריד.
- הגז הכי אינרטי ובלתי פעיל הוא הליום. הוא השני הקל ביותר אחרי מימן, אבל הוא אינו חומר נפץ, וזו הסיבה שהוא שימש לספינות אוויר.
- בחלל החיצון, מימן הוא הגז הנפוץ ביותר.
- חמצן הוא הנפוץ ביותר בקרום כדור הארץ, ראדון הוא הפחות.
- בתנאים רגילים, לא כל הגזים חסרי צבע. האוזון כחול, כלור צהוב-ירוק, וחנקן אדום-חום.
