Газоподібні речовини
З’єднання, що знаходиться в одному з основних агрегатних станів, при якому складові частинки слабо пов’язані між собою, називається газом або газоподібним речовиною. Частинки газу рухаються хаотично і в деяких випадках можуть переходити в рідкий і твердий стан.
Отримання
Існують речовини, які при нормальних умовах зберігаються в газоподібному агрегатному стані. Їх можна розділити на дві групи:
- Прості – азот, кисень, хлор; Складні – аміак, метан, вуглекислий газ.
Гази виділяють з атмосфери або природного газу шляхом окислення і адсорбції домішок.
Утворенню газоподібного стану речовин сприяє зміна нормальних умов. Рідкі або тверді речовини нагрівають, тим самим руйнуючи хімічні зв’язки і вивільняючи окремі молекули в повітря. Наприклад, рідка вода при нагріванні легко перетворюється на водяну пару, а твердий йод виділяє фіолетові пари.
У лабораторіях газ отримують шляхом розкладання (спалювання) складних речовин або реакцією рідких і твердих сполук. Способи отримання деяких газів:
Водню:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑;
Кисню:
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + О2 ↑;
Вуглекислого газу:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑;
Аміаку:
NH4Cl + NaOH = NaCl + H2O + NH3 ↑.
Отриманий газ виявляють різними способами. Наприклад, пропускають через рідину і спостерігають за зміною кольору, прозорості (вапняне молочко мутніє в присутності вуглекислого газу). Деякі гази підтримують горіння або, навпаки, гасять тліючу лучину.
Фізичні властивості
Молекули газоподібної речовини постійно рухаються, а відстань між ними значно перевищує їх діаметр. Завдяки такому розташуванню частинок гази не мають форми, легко змішуються і стискаються.
Газоподібні сполуки набувають форму посудини, в якому знаходяться. Вдаряючись об стінки судини з певною швидкістю, гази створюють тиск. Чим інтенсивніше молекули впливають на посудину, тим вище тиск.
Різні газоподібні сполуки змішуються між собою в будь-яких пропорціях. Природний газ – це суміш метану, водню, сірководню, вуглекислого газу, азоту, гелію. Атмосфера складається з сумішей простих і складних газоподібних речовин – азоту, кисню, водню, вуглекислого газу, водяної пари.
При стисненні обсяг газів стає значно менше. Наприклад, обсяг кисню зменшується в 200 разів.
Опис деяких газоподібних речовин представлено в таблиці.
| Газ | Формула | Фізичні властивості | Знаходження в природі |
| Водень | Н2 | Найлегший газ, легший за повітря в 14,5 разів. Не має смаку, запаху, кольору. Погано розчиняється у воді (18,8 мл / 100 г), але добре розчиняється в металах, особливо в паладії. Зріджується при -252,76 ° C | У земній корі – 1%, незначна кількість в атмосфері. Велика частина водню присутній у вигляді сполук |
| Кисень | О2 | Не має смаку, кольору, запаху. Трохи важче повітря. Погано розчиняється у воді (4,9 мл / 100 г) і спирті (2,78 мл / 100 г), але добре розчиняється в рідкому сріблі. Зріджується при -182,98 ° C | 47% земної кори складається з кисню. Моря і прісні водойми містять 85% кисню. В атмосфері – 20% |
| Азот | N2 | Безбарвний газ без запаху. Погано розчинний у воді (2,3 мл / 100 г). Атоми азоту пов’язані потрійний важко розривається зв’язком. Зріджується при -195,8 ° C | В атмосфері – 78%. Один з найбільш поширених елементів, знайдених за межами Землі. Входить до складу білків |
| Хлор | Cl2 | Жовто-зелений газ із запахом. Легко зріджується вже при -34 ° C. При тиску в 0,8 МПа і кімнатній температурі стає рідким. Погано розчиняється у воді (1,48 мл / 100 г), добре розчиняється в бензолі і хлороформі | Найбільш поширений галоген. У природі зустрічається тільки в складі мінералів |
| Вуглекислий газ | CO2 | Безбарвний газ, який не має запаху при малих концентраціях. У великій кількості має кислий запах. В 1,5 рази важчий за повітря. Кристалізується при -78,3 ° С. Рідкий стан отримують при кімнатній температурі і тиску в 6 МПа | В атмосфері міститься менше 1% |
| Аміак | NH3 | Безбарвний газ з різким запахом. У два рази важчий за повітря. Добре розчиняється у воді | Утворюється шляхом розкладання азотовмісних речовин |
За рахунок вільного руху молекул газ рівномірно поширюється в обмеженому просторі. Таке явище називається дифузією. Яскравий приклад дифузії – поширення запахів. При приготуванні їжі на кухні запах поступово поширюється по всій квартирі.
Що ми дізналися?
Газ – речовина, що складається з хаотично рухомих частинок – молекул або атомів. Газоподібні сполуки можна отримати виділенням з атмосфери шляхом адсорбції і окислення. Також газ отримують з рідких і твердих речовин шляхом зміни умов або взаємодією простих і складних речовин. Гази не мають форми, легко змішуються між собою і рівномірно розподіляються в закритому просторі. Найбільш поширений газ в атмосфері – азот. Найлегший газ.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)