A gázok viselkedését sokkal kevésbé értjük meg hétköznapjaink során, mint a szilárd anyagokét, ezért szükséges, hogy külön is beszéljünk róluk. Gondolj csak arra, hogy évekig játszottál a homokozóban vagy pancsoltál boldogan a fürdőkádban. Ezek alatt az évek alatt „zsigeri tapasztalatot” szereztél a szilárd és a folyékony halmazállapotról. De sokkal kevesebbet játszottál gázokkal. Legfeljebb lufit fújtál… Pedig a légkör éltető környezetünk, így igen fontos, hogy megértsük a törvényszerűségeit.

A gázok a rendelkezésükre álló teret teljesen betöltik, így sem állandó alakjuk, sem állandó térfogatuk nincsen. Ennek oka, hogy a gázokban a részecskék közötti kölcsönhatás elhanyagolhatóan kicsi. A részecskék szabadon repkednek a rendelkezésükre álló térben. Mozgásukat csak a falnak és egymásnak való ütközéseik befolyásolják. A hőmérséklet emelésével a mozgásuk gyorsul, az ütközéseik nagyobb erejűek.

4.1. Fújj fel egy lufit! Mérd meg a kerületét, majd helyezd hűtőbe! Mit tapasztalsz? Mi lehet az oka?
4.2. Régi típusú szódás palackba tekerj be egy szódapatront! Mit tapasztalsz a patronon?
4.3. Szívj tele levegővel egy nagyobb injekcióstűt! Fogd be a végét, majd próbáld benyomni a szárát! Mit tapasztalsz?
4.4. Ha a képen látható dísz alá – biztonságos távolságba – gyertyát helyezünk, akkor ez forogni kezd. Miért?

A gázok állapotát három jellemzővel írhatjuk le: hőmérséklet, nyomás és térfogat. Ezek kölcsönös összefüggésben vannak. Ha állandó a hőmérséklet, akkor a térfogat csökkentésével nő a nyomás. (Ld. 4.3. Egyre nehezebb befelé nyomni a tű szárát.)
Ha csökken a nyomás és a térfogat nő, akkor lehűl a gáz. (Ld. 4.2. A gáz kitágulásakor a patron jegesre fagyott.)
Ha csökkentjük a hőmérsékletet, akkor csökken a térfogat. (ld. 4.1. A hűtött lufi összehúzódott.)
A melegebb gáz ritkább, nyomása kisebb, térfogata nagyobb, ezért felfelé száll. (ld. 4.4. A forgó a felszálló légáramlat hatására kezd forogni.)

Reméljük, hogy ezek a példák elmélyítették tapasztalataidat a gázokkal kapcsolatban. De van még egy „meglepetésünk”!

 

Avogardo törvénye

Avogardo olasz fizikus volt, aki a XIX. század elején végezte kísérleteit gázokkal.

Avogardo törvénye szerint azonos nyomású, hőmérsékletű és térfogatú gázok azonos számú molekulát tartalmaznak. Vagyis megállapítható, hogy légköri nyomáson (0,1 MPa), szobahőmérsékleten (25^oC) – standard állapotban - 1 mólnyi gáz térfogata 24,5 dm³, bármely gázból!!! Ezt nevezzük moláris térfogatnak. Ez azért fontos a kémikusoknak, mert így szobahőmérsékleten és légköri nyomáson megmérve egy tartálynyi gáz tömegét meg tudják mondani, mi van benne. Sok gáz összetételét sikerült így tisztázni!

 

4.5. Mekkora a térfogata standard állapotban 72 g szén-dioxid gáznak?
4.6. Van két azonos méretű gázpalackunk. Az egyikben 142 g klórgáz van. Hány vízmolekula van a másikban, ha mindkét palackban a gáz standard állapotú?