LO STATO GASSOSO O AERIFORME
Lo stato gassoso è lo stato della materia caratterizzato da grande disordine delle particelle. Le particelle si muovono velocissime (Energia Cinetica elevata), la distanza tra loro è elevata e tra le particelle ci sono interazioni debolissime. I gas, dal punto di vista macroscopico visivo, non hanno forma propria né volume proprio. Hanno una bassa viscosità e sono comprimibili. La capacità di diffondere è elevata; sono completamente miscibili tra loro e formano quindi miscele omogenee. Le proprietà fisiche sono le stesse in tutto il volume.
Sono caratterizzati da una pressione, che è determinata dalle particelle che urtano tra di loro e contro il recipiente che le contiene. Alta temperatura e bassa pressione fanno avvicinare il comportamento dei gas a quello ideale.
Un gas ideale è quello in cui:
1) le forze di interazione tra le particelle sono nulle
2) il volume occupato dalle particelle è trascurabile rispetto al volume occupato dal gas.
3) le particelle sono puntiformi.
4) le particelle urtano tra loro e anche con le pareti del recipiente e non perdono energia
Tutti i gas tendono ad assomigliare ai gas ideali quando si trovano a basse pressioni e a basse temperature.
Esempi di gas
L’aria è una miscela di gas, le molecole che la compongono non si vedono ad occhio nudo ma si muovono e interagiscono tra loro urtando
L’elio è un gas e si trova nei palloncini che vediamo alle feste dei compleanni, l’ossigeno è un gas ed è fondamentale per gli esseri viventi aerobici, l’anidride carbonica è un gas e come sappiamo è responsabile dell’effetto serra Il metano è un gas e lo utilizziamo per cucinare.
Caratteristiche fondamentali dei gas:
- VOLUME (simbolo V): I gas non hanno volume, ma tendono ad occupare interamente il loro recipiente, quindi il volume di un gas è uguale a quello del suo recipiente.
- PRESSIONE (simbolo p): Con pressione si intende il numero di urti e la forza F che le particelle hanno contro una determinata superficie s del recipiente…
- TEMPERATURA (simbolo T): La temperatura esprime lo stato termico di un corpo, cioè quanto un corpo è caldo o freddo
- NUMERO DI MOLI (simbolo n): esprime la quantità di sostanza, espressa in grammi, che contiene lo stesso numero di particelle presenti in 12 grammi di 12Carbonio
Unità di misura del volume:
Ci sono diverse unità di misura per esempio il litro L, il millilitro ml oppure il dm3 e il cm3.
Unità di misura della pressione:
Ci sono diversi modi per misurare la pressione di un gas ma nel Sistema Internazionale si utilizza il Pascal
Unità di misura della temperatura
Nel Sistema Internazionale si utilizza il kelvin; il simbolo è la K maiuscola e si dice kelvin La temperatura si può esprimere anche in gradi celsius o centigradi.
LE LEGGI DEI GAS
LEGGE DI BOYLE
A temperatura costante, il volume occupato da un gas è inversamente proporzionale alla pressione esercitata su di esso.
P V = k
Se mettiamo in grafico da un lato la pressione e dall’altro la temperatura, otteniamo un iperbole equilatera
LEGGE DI CHARLES
A pressione costante, il volume di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta.
V = k T
Se mettiamo in grafico da un lato il volume e dall’altro la temperatura, otteniamo una retta.
All’aumentare della temperatura, le particelle aumentano la loro energia cinetica media e quindi la forza degli urti.
LEGGE DI GAY-LUSSAC
A volume costante, la pressione di un gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta.
P = k T
All’aumentare della temperatura, le particelle aumentano la loro energia cinetica media ma, rimanendo il volume costante, aumenta il numero degli urti sulle pareti del recipiente e quindi la pressione.
