Газ – це одне з агрегатних станів речовини. Воно широко поширене як на Землі, так і за її межами. Гази можуть вільно перебувати в природі або вивільнятися в ході хімічних реакцій. Вони беруть участь в диханні більшості живих істот на планеті, а людина навчилася застосовувати їх у побуті, промисловості, медицині та інших сферах діяльності.
Газ – це що?
За своїм станом газ дуже нагадує пар. Він являє собою аморфне ефемерне речовина, заповнює собою будь-який простір. На відміну від пари, він не переходить у рідину, коли його тиск збільшується.
Його назва означає «хаос» і було придумано нідерландським вченим Яном ван Гельмонтом. Молекули газів пов'язані дуже слабо, вони рухаються як завгодно, часом стикаючись і змінюючи свою траєкторію. Подібне положення речей нагадало Гельмонту первісний хаос. Газ – це основний стан речовини у Всесвіті. Він утворює туманності, зірки і атмосфери планет. Повітряна оболонка Землі теж складається з газу, точніше суміші різних газів, пилу, води і аерозолів.
Основні властивості
Більшість газів не володіє яскраво вираженими фізичними характеристиками. Вони не мають кольору і запаху. Описати якості газу складніше, ніж який-небудь мінерал, який ми чітко бачимо і можемо помацати. Щоб охарактеризувати їх, використовують такі параметри: температура, об'єм, тиск і кількість частинок. Гази не мають конкретних обрисів і набувають форму предмета, в якому знаходяться. При цьому речовини не утворюють ніякої поверхні. Вони завжди змішуються. Одне і те ж кількість газу заповнить як маленьку банку, так і велику кімнату. Але в другому випадку відстань між молекулами сильно збільшиться, а його концентрація в повітрі буде менше.
Тиск речовини однаково в будь-якій точці, коли на нього не діють сили тяжіння. З їх впливом тиск і щільність газів зменшується з висотою. Це відмінно відчувається в горах, де на великих висотах повітря стає розріджений.
При збільшенні температури гази розширюються, при цьому швидкість руху молекул зростає. Зі збільшенням тиску і щільності вони, навпаки, зменшуються. Тепло і електрику вони проводять погано.
Горіння
По здатності вступати в реакцію горіння гази можна розділити на окислювачі, нейтральні та горючі. Найменш активними речовинами є нейтральні або інертні гази: аргон, ксенон, азот, гелій і т. д. Вони гірше всього взаємодіють з речовинами і матеріалами, а також здатні зупиняти і обмежувати горіння. Окислювачі включають кисень, повітря, окис та двоокис азоту, хлор, фтор. За своєю природою вони не горючі, але відмінно підтримують цю реакцію. При певних умовах вони можуть самозайматися і навіть вибухати, наприклад, при поєднанні з жиром або мастилом.
Горючими газами є аміак, метан, монооксид вуглецю, пропан, пропілен, етан, етилен, водень та інші. В природі вони можуть перебувати в спокійному стані. Але, змішавшись в потрібній кількості з киснем або повітрям, що займаються. Цього не відбувається, якщо окислювача занадто мало або занадто багато. Так, для повного згоряння газу метану (1 кг) необхідно близько 17 кг повітря.
Цікаві факти
Багато гази дуже легкі. Рекордсменом серед них є водень, який в 14 разів легше за повітря. Одним з найважчих при кімнатній температурі є радон. З неорганічних сполук найбільш важкий – гексафторид вольфраму. Найбільш інертний і неактивний газ – це гелій. Він другий за легкості після водню, але при цьому не вибухонебезпечний, саме тому його використовували для дирижаблів. У космічному просторі найбільш поширеним газом є водень. У земній корі найбільше поширений кисень, найменше – радон. При нормальних умовах безбарвні не всі гази. Озон має блакитним кольором, хлор пофарбований у жовто-зелений, для азоту властиві червоно-бурі відтінки.