En gas definieras som en materiens tillstånd bestående av partiklar som varken har en definierad volym inte heller definierad form. Det är en av de fyra grundläggande tillstånden i materien, tillsammans med fasta ämnen, vätskor och plasma. Under vanliga förhållanden är gasstillståndet mellan vätske- och plasmatillstånd. En gas kan bestå av atomer av ett element (t.ex. H2, Ar) eller av föreningar (t.ex. HCl, CO2) eller blandningar (t.ex. luft, naturgas).
Huruvida ett ämne är en gas eller inte beror på dess temperatur och tryck. Exempel på gaser vid standardtemperatur och tryck inkludera:
- luft (en blandning av gaser)
- klor på rummet temperatur och tryck
- ozon
- syre
- väte
- vattenånga eller ånga
Lista över elementära gaser
Det finns 11 elementära gaser (12 om du räknar ozon). Fem är homonukleära molekyler, medan sex är monatomiska:
- H2 - väte
- N2 - kväve
- O2 - syre (plus O3 är ozon)
- F2 - fluor
- cl2 - klor
- He - helium
- Neon
- Ar - argon
- Kr - krypton
- Xe - xenon
- Rn - radon
Med undantag för väte, som är längst upp till vänster på det periodiska systemet, är elementära gaser på bordets högra sida.
Gasernas egenskaper
Partiklar i en gas är ofta separerade från varandra. Vid låg temperatur och vanligt tryck liknar de en "ideal gas" i vilken samverkan mellan partiklarna är försumbar och kollisioner mellan dem är helt elastiska. Vid högre tryck har intermolekylära bindningar mellan gaspartiklar en större effekt på egenskaperna. På grund av utrymmet mellan atomer eller molekyler är de flesta gaser transparenta. Några är svagt färgade, som klor och fluor. Gaser tenderar inte att reagera lika mycket som andra materiella tillstånd till elektriska och gravitationella fält. Jämfört med vätskor och fasta ämnen har gaser låg viskositet och låg densitet.
Ursprunget till ordet "Gas"
Ordet "gas" myntades av 1600-talets flamländska kemist J.B. van Helmont. Det finns två teorier om ordets ursprung. Den ena är att det är Helmont's fonetiska transkription av det grekiska ordet Kaos, med g på holländska uttalas som ch i kaos. Paracelsus alkemiska användning av "kaos" hänvisade till sällsynt vatten. Den andra teorin är att van Helmont tog ordet från geist eller gahst, vilket betyder ande eller spöke.
Gas kontra plasma
En gas kan innehålla elektriskt laddade atomer eller molekyler som kallas joner. Det är faktiskt vanligt att regioner i en gas innehåller slumpmässiga, övergående laddade regioner på grund av van der Waals-krafter. Joner med samma laddning stöter varandra, medan joner med motsatt laddning lockar varandra. Om vätskan helt och hållet består av laddade partiklar eller om partiklarna är permanent laddade är materiens tillstånd a plasma snarare än en gas.