STATO GASSOSO: CARATTERISTICHE, LEGGE GENERALE, ESEMPI - CHIMICA - 2026

Lo stato gassoso è uno stato di aggregazione della materia in cui le particelle sono tenute insieme da deboli interazioni, essendo in grado di muoversi in tutte le direzioni del contenitore che le contiene. Di tutti gli stati fisici della materia, il gas è quello che manifesta la massima libertà e caos.

I gas esercitano pressione, trasportano calore e sono costituiti da tutti i tipi di piccole particelle. La nostra atmosfera e l'aria che respiriamo sono una manifestazione dello stato gassoso qui sulla Terra.

Nelle emanazioni di fumo è possibile osservare il comportamento dei gas prima che vengano dispersi nell'atmosfera. Fonte: Pexels.

Esempi di gas sono i gas a effetto serra, come vapore acqueo, anidride carbonica, metano o ozono. L'anidride carbonica che espiriamo nel nostro respiro è un altro esempio di sostanza gassosa.

Le particelle gassose sono legate da interazioni deboli e si muovono attraverso il contenitore. Si osserva che le particelle dello stato liquido sono più unite e quelle del solido strettamente unite

Liquidi e solidi, ad esempio, non si sposteranno in posizioni oltre i propri limiti di materiale, un fatto che i gas no. Il fumo delle sigarette, dei camini e delle torri, dimostrano da soli come il gas sale e si disperde nell'ambiente senza che nulla lo fermi.

Caratteristiche dello stato gassoso

Manca di volume o forma

Lo stato gassoso è caratterizzato dal non avere una forma o un volume definiti. Se non ci sono confini per trattenerlo, si diffonderà nell'atmosfera. Anche come l'elio, uscirà dalla Terra.

Un gas può solo assumere la forma imposta da un contenitore. Se un contenitore è cilindrico, il gas "avrà" la forma di un cilindro.

Cattivo conduttore di calore

Questo stato è anche caratterizzato dall'essere un cattivo conduttore sia di calore che di elettricità. È generalmente meno denso rispetto agli stati solido e liquido.

Poiché la maggior parte dei gas sono incolori, come ossigeno e anidride carbonica, è possibile determinare la quantità di essi presente in un contenitore misurando la loro pressione.

reagenti

I gas tendono ad essere più reattivi, ad eccezione dei gas nobili, rispetto ai liquidi o ai solidi, motivo per cui sono potenzialmente pericolosi, sia a causa dei rischi di incendio, sia perché possono facilmente entrare nelle vie respiratorie degli individui.

Piccole particelle

Anche le particelle gassose sono generalmente piccole, essendo atomi o semplici molecole.

Ad esempio, l'idrogeno gassoso, H ₂ , è una molecola molto piccola composta da due atomi di idrogeno. Abbiamo anche l'elio, He, i cui atomi sono ancora più piccoli.

interazioni

Le interazioni allo stato gassoso sono trascurabili. In questo differisce enormemente dallo stato liquido e solido, in cui le sue particelle sono altamente coesive e interagiscono fortemente tra loro. Nelle molecole che formano lo stato liquido e solido, non c'è quasi un certo vuoto molecolare tra di loro.

Le particelle allo stato gassoso sono molto distanti l'una dall'altra, c'è molto vuoto tra di loro. Non è più un vuoto su scala molecolare. La distanza che li separa è così grande che ogni particella del gas è libera, indifferente all'ambiente circostante, a meno che nella sua traiettoria caotica non si scontri con un'altra particella o contro la parete del contenitore.

Se si presume che non ci sia alcun contenitore, il vuoto tra le particelle di gas può essere riempito dall'aria, che spinge e trascina il gas nella direzione della sua corrente. Ecco perché l'aria, che consiste in una miscela gassosa, è in grado di deformare e diffondere sostanze gassose attraverso il cielo, purché non siano molto più dense di esso.

Legge generale dello stato gassoso

Lo studio sperimentale del comportamento e della meccanica dei gas derivato da diverse leggi (Boyle, Charles, Gay-Lussac) che vengono combinate per poter prevedere quali saranno i parametri di un qualsiasi sistema o fenomeno gassoso, ovvero quale sarà la sua temperatura, volume e pressione.

Questa legge generale ha la seguente espressione matematica:

P = KT / V

Dove K è una costante, P la pressione, V il volume e T la temperatura del gas su una scala kelvin. Quindi, conoscendo due variabili (per dire, P e V), si può risolvere la terza, che diventerebbe l'ignoto (T).

Questa legge ci permette di sapere, ad esempio, quale deve essere la temperatura di un gas, racchiuso in un contenitore di volume V, per esibire una pressione P.

Se a questa legge aggiungiamo il contributo di Amadeus Avogadro, avremo la legge dei gas ideali, che coinvolge anche il numero di particelle, e con esse la concentrazione molare del gas:

P = nRT / V

Dove n corrisponde al numero di moli del gas. L'equazione può essere riscritta come:

P = cRT

Dove c è la concentrazione molare del gas (n / V). Quindi, da una legge generale, si ottiene la legge ideale che descrive come sono correlati pressione, concentrazione, temperatura e volume di un gas ideale.

Esempi di stato gassoso

Elementi gassosi

La tavola periodica stessa offre un buon repertorio di esempi di elementi che si trovano sulla Terra come gas. Tra di loro abbiamo:

-Idrogeno

-Elio

-Azoto

-Ossigeno

-Fluoro

-Cloro

-Neon

-Argon

-Krypton

-Xeno

Ciò non significa che gli altri elementi non possano diventare gassosi. Ad esempio, i metalli possono trasformarsi in gas se sottoposti a temperature superiori ai rispettivi punti di ebollizione. Pertanto, possono esserci gas da particelle di ferro, mercurio, argento, oro, rame, zirconio, iridio, osmio; di qualsiasi metallo.

Composti gassosi

Nella seguente lista abbiamo alcuni esempi di composti gassosi:

-Monossido di carbonio, CO

Struttura di Lewis del monossido di carbonio

-Anidride carbonica, CO ₂ (gas che costituisce le nostre esalazioni)

-Ammonia, NH ₃ (sostanza vitale per infiniti processi industriali)

-Triossido di zolfo, SO ₃

-Metano, CH ₄ (gas domestico, con cui viene cotto)

Struttura a metano

-Etano, CH ₃ CH ₃

- Biossido di azoto, NO ₂ (gas bruno)

-Fosgene, COCl ₂ (sostanza altamente velenosa)

-Aria (essendo una miscela di azoto, ossigeno, argon e altri gas)

-Vapore acqueo, H ₂ O (che fa parte di nuvole, geyser, vaporizzatori a macchina, ecc.).

-Acetilene, HC≡CH

Formula strutturale dell'acetilene

-Vapori di iodio, I ₂ (gas viola)

-Esafluoruro di zolfo, SF ₆ (gas molto denso e pesante)

-Idrazina, N ₂ H ₄

-Cloruro di idrogeno, HCl (che disciolto in acqua produce acido cloridrico)

Riferimenti

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica (8 ° ed.). CENGAGE Apprendimento.
2. Wikipedia. (2020). Gas. Estratto da: en.wikipedia.org
3. Edward A. Mason. (6 febbraio 2020). Gas. Encyclopædia Britannica. Estratto da: britannica.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 febbraio 2020). Definizione di gas ed esempi in chimica. Estratto da: thoughtco.com
5. Maria Estela Raffino. (12 febbraio 2020). Qual è lo stato gassoso? Estratto da: concept.de