Gāze tiek definēta kā matērijas stāvoklis kas sastāv no daļiņām, kurām nav noteikta apjoma ne noteikta forma. Tas ir viens no četriem matērijas stāvokļiem kopā ar cietām vielām, šķidrumiem un plazmu. Parastos apstākļos gāzes stāvoklis ir starp šķidruma un plazmas stāvokli. Gāze var sastāvēt no viena elementa atomiem (piemēram, H2, Ar) vai savienojumu (piemēram, HCl, CO2) vai maisījumi (piemēram, gaiss, dabas gāze).
Tas, vai viela ir vai nav gāze, ir atkarīgs no tās temperatūras un spiediena. Gāzu piemēri plkst standarta temperatūra un spiediens ietver:
- gaiss (gāzu maisījums)
- hlors istabā temperatūra un spiediens
- ozons
- skābeklis
- ūdeņradis
- ūdens tvaiki vai tvaiks
Elementāro gāzu saraksts
Ir 11 elementāras gāzes (12, ja skaita ozonu). Piecas ir homonukleāras molekulas, bet sešas ir monatomiskas:
- H2 - ūdeņradis
- N2 - slāpeklis
- O2 - skābeklis (plus O3 ir ozons)
- F2 - fluors
- Kl2 - hlors
- Viņš - hēlijs
- Neons
- Argons - argons
- Kr - kriptons
- Xe - ksenons
- Rn - radons
Elementārās gāzes, izņemot ūdeņradi, kas atrodas periodiskās tabulas augšējā kreisajā pusē, ir tabulas labajā pusē.
Gāzu īpašības
Gāzes daļiņas ir plaši atdalītas viena no otras. Zemā temperatūrā un parastā spiedienā tie atgādina "ideālu gāzi", kurā daļiņu mijiedarbība ir niecīga un sadursmes starp tām ir pilnīgi elastīgas. Pie paaugstināta spiediena starpmolekulārajām saitēm starp gāzes daļiņām ir lielāka ietekme uz īpašībām. Vietas starp atomiem vai molekulām dēļ lielākā daļa gāzu ir caurspīdīgas. Daži no tiem ir viegli iekrāsoti, piemēram, hlors un fluors. Gāzēm ir tendence nereaģēt tikpat daudz kā citi matērijas stāvokļi uz elektriskajiem un gravitācijas laukiem. Salīdzinot ar šķidrumiem un cietām vielām, gāzēm ir zema viskozitāte un zems blīvums.
Vārda "gāze" izcelsme
Vārdu "gāze" izgudroja 17. gadsimta flāmu ķīmiķis J. B. van Helmonts. Ir divas teorijas par vārda izcelsmi. Viens ir tas, ka tā ir Helmonta grieķu vārda fonētiskā transkripcija Haoss, Ar g holandiešu valodā izrunā kā ha haosā. Paracelsus "haosa" alķīmiskais lietojums attiecās uz rarificētu ūdeni. Otra teorija ir tāda, ka van Helmonts ņēma vārdu no geist vai gahst, kas nozīmē garu vai spoku.
Gāze vs plazma
Gāzē var būt elektriski lādēti atomi vai molekulas, ko sauc par joniem. Faktiski tas ir parasts, ka gāzes reģionos van der Velsa spēku dēļ ir nejauši, īslaicīgi lādēti reģioni. Līdzīga lādiņa joni atgrūž viens otru, bet pretējā lādiņa joni viens otru piesaista. Ja šķidrums sastāv tikai no uzlādētām daļiņām vai ja daļiņas ir pastāvīgi uzlādētas, matērijas stāvoklis ir a plazma nevis gāze.