Keadaan Gas – asal, sifat, hukum, contoh

Kita menjelaskan apa itu keadaan gas dan sifat fisik dan kimia yang disajikannya. Juga, ciri-ciri dan contohnya. Partikel gas terikat secara longgar satu sama lain.

Apa itu keadaan gas?

Keadaan gas adalah salah satu keadaan agregasi materi, bersama dengan keadaan padat, cair dan plasma. materi di dalam keadaan gas disebut “gas”. Hal ini ditandai dengan terdiri dari partikel-partikel yang sangat longgar bersatu satu sama lain.

Partikel zat dalam keadaan gas memiliki gaya tarik yang sangat kecil terhadap satu sama lain, sehingga mereka mengembang di seluruh wadah tempat mereka ditemukan dan beradaptasi dengan bentuknya. Ini karena mereka bergetar dengan energi dan kecepatan yang jauh lebih tinggi daripada dalam cairan atau padatan.

Karena kohesi hampir nol ini (gaya yang menyatukan partikel) yang dimiliki partikel gas, mereka memiliki kapasitas yang sangat besar untuk dimampatkan. Kompresi adalah proses yang digunakan industri untuk mencairkan gas, dengan cara ini mereka menempati volume yang lebih kecil dan lebih mudah untuk mengangkutnya.

Asal usul nama gas

Istilah “gas” diciptakan oleh ilmuwan Flemish Jan Baptista van Helmont, pada abad ke-17.

Itu berasal dari istilah Latin chaos (“chaos”), karena keadaan partikel gas yang dapat diamati cenderung menyebar dan tidak teratur.

Dibandingkan dengan padatan dan cairan, gas yang paling kacau keadaan materi.

Perbedaan antara gas dan uap

Uap adalah gas yang, ketika dikompresi cukup pada suhu konstan, berubah menjadi cairan. Gas, di sisi lain, tidak dapat berubah menjadi cairan dalam kondisi ini.

Sifat fisik gas

sifat fisik keadaan gas

Gas yang kurang padat dari udara naik di atmosfer.

Gas memiliki sifat fisik sebagai berikut:

  • Mereka tidak memiliki bentuk yang pasti, jadi mereka mengambil bentuk wadah di mana mereka dikandung.
  • Mereka tidak memiliki volume yang pasti, sehingga mereka cenderung menempati seluruh volume ruang di mana mereka berada.
  • Mereka sangat kompresibel, yaitu, mengingat ruang yang sangat besar di antara partikelnya, mereka dapat dipaksa untuk menempati volume yang lebih kecil.
  • Gas adalah cairan, seperti cairan, dan dapat bergerak dengan sedikit gesekan dari satu wadah ke wadah lainnya.
  • Partikel-partikel gas terpisah begitu jauh sehingga berat totalnya lebih rendah dan tidak terlalu terpengaruh oleh gravitasi, sehingga dapat tetap tersuspensi di atmosfer.
  • Gas bisa lebih atau kurang padat daripada udara (tergantung pada sifatnya), yaitu, mereka dapat naik atau turun begitu dilepaskan ke atmosfer.
  • Rasa, bau, dan warna gas bergantung pada unsur kimia yang menyusunnya.
  • Gas berdifusi dengan cepat dalam ruang hampa atau di antara gas lainnya.

Sifat kimia gas

atom dan molekul gas terpisah jauh dan bergerak di yang sangat tinggi energi tingkat. Oleh karena itu, tidak mungkin bagi mereka untuk tetap bersama dan kaku seperti dalam kasus padatan.

Keadaan agregasi materi tidak mengubah sifat kimia zat yang menyusunnya. Oleh karena itu, sifat kimia gas dapat sangat bervariasi: beberapa dapat bersifat inert, yang lain mudah terbakar, korosif atau beracun, tergantung pada reaktivitas kimia unsur-unsurnya.

Hukum gas umum

gas - hukum boyle

Hukum Boyle menghubungkan tekanan dan volume gas pada suhu konstan.

Hukum gas umum menjelaskan perilaku umum gas, menggabungkan seperangkat hukum yang lebih spesifik seperti Hukum Boyle-Mariotte, Hukum Charles, dan Hukum Gay-Lussac. Semuanya mengacu pada perilaku tekanan, volume, dan suhu gas.

  • Hukum Boyle-Mariotte. Disebut juga hukum Boyle, dirumuskan oleh Robert Boyle dan Edme Marotte, hukum ini menghubungkan tekanan dan volume gas dengan suhunya, sehingga jika suhunya konstan, sifat-sifat lainnya dapat ditentukan. Ini dinyatakan sebagai:
    Keadaan gas
  • Hukum Charles. Hukum ini menyatakan bahwa pada tekanan tertentu, volume yang ditempati oleh sejumlah konstan gas berbanding lurus dengan suhunya yang dinyatakan dalam kelvin. Hal ini diungkapkan seperti ini:
    Keadaan gas
  • Hukum Gay-Lussac. Hukum ini menyatakan bahwa jika jumlah gas tertentu dan konstan, tekanannya akan berbanding lurus dengan suhunya yang dinyatakan dalam kelvin, asalkan volumenya tetap. Hal ini diungkapkan seperti ini:
    Keadaan gas

Dalam semua persamaan di atas V 1 , P 1 dan T 1 adalah volume awal, tekanan dan suhu. Sedangkan V 2 , P 2 dan T 2 adalah volume akhir, tekanan dan temperatur.

Undang-undang Umum Gas mengusulkan bahwa, menggabungkan undang-undang sebelumnya, perlu untuk:
Keadaan gas

Di sini, P adalah tekanan, V adalah volume, T adalah suhu, dan C adalah konstanta.

Gas ideal

Gas ideal adalah gas hipotetis atau teoritis yang merupakan model gas yang dibuat oleh manusia untuk mempelajari dan menjelaskan perilaku gas dengan cara yang lebih sederhana. Untuk mempelajari jenis gas ini, persamaan keadaan gas ideal dapat digunakan, yang direpresentasikan sebagai:

Keadaan gas

Dimana P adalah tekanan, V adalah volume, T adalah suhu, n adalah jumlah mol gas (yang harus tetap konstan) dan R adalah konstanta gas ideal (sama dengan 8,314472 J / molK).

Sifat-sifat gas ideal adalah:

  • Mereka terdiri dari sejumlah molekul.
  • Tidak ada gaya tarik menarik atau tolak menolak antar molekul.
  • Tidak ada keruntuhan antar molekul, tidak ada perubahan sifat fisiknya (yaitu, perubahan fase).
  • Gas ideal selalu menempati volume yang sama, di bawah kondisi tekanan dan suhu yang sama.

Gas nyata

Gas nyata adalah mereka yang ada dalam kehidupan nyata. Perilaku gas-gas ini tidak dapat dipelajari dengan menggunakan persamaan keadaan gas ideal, tetapi studinya memerlukan penggunaan persamaan yang lebih kompleks. Dalam gas nyata, tidak seperti yang ideal, kita harus memperhitungkan interaksi antara partikelnya. Selanjutnya, transisi fase dapat terjadi dalam gas-gas ini.

Perubahan wujud gas

kondensasi - gas

Kondensasi terjadi ketika uap air bersentuhan dengan permukaan yang dingin.

  • Penguapan. Juga disebut “penguapan” adalah proses di mana cairan masuk ke keadaan gas. Proses ini terjadi setiap hari, ketika energi panas cairan meningkat, misalnya, oleh aksi sinar matahari atau ketika dipanaskan. Penguapan terjadi secara bertahap dan tidak perlu semua cairan memanas sampai titik didihnya (suhu di mana tekanan uap cairan sama dengan tekanan di sekitar cairan), cukup untuk memanaskannya, biarkan menguap sedikit demi sedikit kecil.
  • Rebus. Ini adalah proses di mana, dengan meningkatkan suhu cairan di atas titik didihnya, ia berubah menjadi gas. Agar ini terjadi, seluruh massa cairan harus dipanaskan sampai suhu yang sama dengan atau lebih besar dari titik didih.
  • Sublimasi. Ini adalah proses perubahan fase yang berlangsung dari keadaan padat ke keadaan gas, tanpa terlebih dahulu melewati cairan. Meskipun dalam kondisi tekanan dan suhu tertentu dapat terjadi dengan es, itu terjadi lebih sering dengan zat lain, seperti yodium, yang pada 184 C berubah langsung dari padat ke keadaan gas.
  • Sublimasi terbalik. Juga disebut deposisi, perubahan fase ini bertentangan dengan sublimasi, yaitu, melibatkan perjalanan dari gas langsung ke padat, tanpa terlebih dahulu melewati keadaan cair. Ini terjadi di bawah kondisi tekanan yang sangat spesifik, yang memaksa partikel gas untuk bergabung bersama untuk membentuk struktur molekul yang kaku. Contoh umum dari
    sublimasi terbalik terjadi di kutub bumi, di puncak gunung, atau di lingkungan lain di mana suhunya sangat rendah sehingga air cair tidak terbentuk dari uap air, tetapi es dan salju.
  • Kondensasi. Ini adalah proses kebalikan dari penguapan, itu melibatkan pengurangan energi panas dari gas. Akibatnya, partikel-partikelnya bergerak lebih lambat dan lebih mudah berkumpul, berubah menjadi tetesan cair di permukaan atau jatuh ke tanah. Ini adalah apa yang terjadi di atmosfer yang lebih rendah ketika, setelah bergerak menjauh dari bumi permukaan, mendingin uap air menguap dan bentuk awan, dari mana tetes air jatuh kembali ke tanah: itu adalah hujan. Ini juga dapat terjadi ketika kelembaban sekitar (keadaan gas) bersentuhan dengan permukaan yang dingin, seperti botol.

Contoh senyawa dalam wujud gas

Butana - gas

Butana biasanya digunakan untuk menghasilkan panas di dapur kita.

Beberapa contoh materi dalam keadaan gas adalah:

  • Uap air. Ketika menguap, air berubah menjadi gas dalam bentuk uap: sesuatu yang sangat jelas ketika kita merebus air dan kolom uap keputihan muncul dari panci.
  • udara. Udara yang kita hirup adalah massa gas yang homogen, campuran dari unsur-unsur yang sangat berbeda seperti oksigen (O 2 ), hidrogen (H 2 ) dan nitrogen (N 2 ), yang umumnya transparan, tidak berwarna dan tidak berbau.
  • Butana. Ini adalah gas yang bersifat organik dan berasal dari minyak bumi, terdiri dari hidrokarbon yang mudah terbakar. Hal ini biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan api di dapur kita, ketika kita membuka keran dan gas ini muncul.
  • metana. Ini adalah gas hidrokarbon lain, produk sampingan yang sering muncul dari proses dekomposisi bahan organik. Ini dapat ditemukan di rawa-rawa, selokan atau bahkan di usus hewan, di mana ada bakteri anaerob yang memproduksinya. Ini memiliki bau tidak sedap yang sangat khas.

Referensi:

  • “Keadaan agregasi materi” di Wikipedia.
  • “Bensin” di Wikipedia.
  • “Keadaan gas” di FullQuímica.com.
  • “Sifat gas” di Profesor Online.
  • “Keadaan materi gas” di Quimicas.net.
  • ” Keadaan materi: padat, cair, gas dan plasma” di PortalEducativo.
  • “Hukum Umum Negara Gas” ( Materi akademik ) dari Universitas Virtual Negara Bagian Guanajuato (Meksiko).

Related Posts