Gāze ir viens no matērijas agregētajiem stāvokļiem. Tas ir plaši izplatīts gan uz Zemes, gan ārpus tās. Gāzes var brīvi atrast dabā vai izdalīties ķīmisko reakciju laikā. Tie ir iesaistīti vairuma dzīvo būtņu uz planētas elpošanā, un cilvēks ir iemācījies tos izmantot ikdienas dzīvē, rūpniecībā, medicīnā un citās darbības jomās.
Gāze - kas tas ir?
Savā stāvoklī gāze ir ļoti līdzīga tvaikam. Tā ir bezveidīga īslaicīga viela, kas aizpilda jebkuru telpu. Atšķirībā no tvaikiem, palielinot spiedienu, tas nepārvēršas šķidrumā.
Tā nosaukums nozīmē "haoss", un to izdomāja holandiešu zinātnieks Jans van Helmonts. Gāzes molekulas ir ļoti vāji saistītas, tās pārvietojas, kā grib, reizēm saduras un maina savu trajektoriju. Šāds stāvoklis Helmontam atgādināja pirmatnējo haosu.
Gāze ir matērijas pamatstāvoklis Visumā. Tas veido miglājus, zvaigznes un planētu atmosfēru. Arī Zemes gaisa apvalks sastāv no gāzes, pareizāk sakot, maisījumadažādas gāzes, putekļi, ūdens un aerosoli.
Pamatfunkcijas
Lielākajai daļai gāzu nav izteiktu fizisko īpašību. Tie ir bezkrāsaini un bez smaržas. Aprakstīt gāzes īpašības ir grūtāk nekā jebkura minerāla, ko mēs varam skaidri redzēt un pieskarties. To raksturošanai tiek izmantoti šādi parametri: temperatūra, tilpums, spiediens un daļiņu skaits.
Gāzēm nav īpašu kontūru, un tās ir objekta formā, kurā tās atrodas. Šajā gadījumā vielas neveido nekādu virsmu. Viņi vienmēr sajaucas. Tikpat daudz gāzes piepildīs gan nelielu burciņu, gan lielu telpu. Bet otrajā gadījumā attālums starp molekulām ievērojami palielināsies, un tā koncentrācija gaisā būs mazāka.
Vielas spiediens ir vienāds jebkurā brīdī, kad to neietekmē gravitācijas spēki. Ar to ietekmi gāzu spiediens un blīvums samazinās līdz ar augstumu. Lieliski jūtas kalnos, kur lielā augstumā gaiss kļūst retināts.
Paaugstinoties temperatūrai, gāzes izplešas un palielinās molekulu ātrums. Gluži pretēji, tie samazinās, palielinoties spiedienam un blīvumam. Tie slikti vada siltumu un elektrību.
Sadegšana
Atbilstoši spējai iesaistīties degšanas reakcijā gāzes var iedalīt oksidētājos, neitrālās un degošās. Vismazāk aktīvās vielas ir neitrālas vai inertas gāzes: argons, ksenons, slāpeklis, hēlijs utt. Tās vissliktāk mijiedarbojas ar savienojumiem un materiāliem, kā arī spējapturēt un ierobežot degšanu.
Oksidētāji ir skābeklis, gaiss, slāpekļa oksīds un dioksīds, hlors, fluors. Pēc savas būtības tie nav degoši, taču lieliski atbalsta šo reakciju. Noteiktos apstākļos tie var spontāni aizdegties un pat eksplodēt, piemēram, ja tos apvieno ar smērvielu vai smērvielu.
Deggāzes ir amonjaks, metāns, oglekļa monoksīds, propāns, propilēns, etāns, etilēns, ūdeņradis un citas. Dabā viņi var būt mierīgā stāvoklī. Bet, sajaucot pareizā daudzumā ar skābekli vai gaisu, tie aizdegas. Tas nenotiek, ja oksidētāja ir pārāk maz vai pārāk daudz. Tātad metāna gāzes (1 kg) pilnīgai sadegšanai ir nepieciešami aptuveni 17 kg gaisa.
Interesanti fakti
- Daudzas gāzes ir ļoti vieglas. Rekordists starp tiem ir ūdeņradis, kas ir 14 reizes vieglāks par gaisu. Viens no smagākajiem istabas temperatūrā ir radons. No neorganiskiem savienojumiem vissmagākais ir volframa heksafluorīds.
- Inertākā un neaktīvākā gāze ir hēlijs. Tas ir otrs vieglākais pēc ūdeņraža, taču tas nav sprādzienbīstams, tāpēc to izmantoja dirižabļiem.
- Kosmosā ūdeņradis ir visizplatītākā gāze.
- Skābeklis ir visizplatītākais zemes garozā, radons ir vismazāk.
- Normālos apstākļos ne visas gāzes ir bezkrāsainas. Ozons ir zils, hlors ir dzeltenzaļš, un slāpeklis ir sarkanbrūns.
