TRẠNG THÁI KHÍ: ĐẶC ĐIỂM, LUẬT CHUNG, VÍ DỤ - HÓA HỌC - 2026

Các trạng thái khí là một trạng thái tập hợp của vật chất trong đó các hạt được tổ chức với nhau bằng tương tác yếu, có khả năng di chuyển theo mọi hướng của các container có chứa chúng. Trong tất cả các trạng thái vật chất của vật chất, khí là trạng thái biểu hiện sự tự do và hỗn loạn lớn nhất.

Khí tạo áp suất, mang nhiệt và được tạo thành từ tất cả các loại hạt nhỏ. Bầu khí quyển của chúng ta và không khí mà chúng ta hít thở là biểu hiện của trạng thái khí ở đây trên Trái đất.

Trong quá trình phát ra khói, hành vi của các chất khí có thể được quan sát thấy trước khi chúng được phân tán trong khí quyển. Nguồn: Pexels.

Ví dụ về các loại khí là khí nhà kính, chẳng hạn như hơi nước, carbon dioxide, mêtan hoặc ôzôn. Carbon dioxide mà chúng ta thở ra trong hơi thở là một ví dụ khác về một chất ở thể khí.

Các hạt ở thể khí liên kết với nhau bằng tương tác yếu và di chuyển trong vật chứa. Người ta quan sát thấy rằng các hạt ở trạng thái lỏng liên kết chặt chẽ hơn và các hạt của trạng thái rắn thống nhất chặt chẽ với nhau

Ví dụ, chất lỏng và chất rắn sẽ không di chuyển đến các vị trí vượt quá giới hạn vật chất của chính chúng, một thực tế là chất khí thì không. Khói từ thuốc lá, từ các ống khói và từ các tòa tháp, chứng minh cho chính họ cách khí bốc lên và phân tán ra môi trường mà không có gì ngăn cản nó.

Đặc điểm của trạng thái khí

Thiếu âm lượng hoặc hình dạng

Trạng thái khí có đặc điểm là không có hình dạng hoặc thể tích xác định. Nếu không có ranh giới nào để giữ nó lại, nó sẽ lan ra khắp bầu khí quyển. Ngay cả như heli, nó sẽ thoát ra khỏi Trái đất.

Một chất khí chỉ có thể có hình dạng do một vật chứa. Nếu một bình chứa có hình trụ, chất khí sẽ "có dạng" giống như một hình trụ.

Dẫn nhiệt kém

Trạng thái này cũng có đặc điểm là dẫn nhiệt và dẫn điện kém. Nó thường ít đặc hơn so với trạng thái rắn và lỏng.

Bởi vì hầu hết các chất khí đều không màu, chẳng hạn như oxy và carbon dioxide, bạn có thể xác định lượng khí trong bình chứa bằng cách đo áp suất của chúng.

Thuốc thử

Các chất khí có xu hướng phản ứng mạnh hơn, ngoại trừ khí quý hơn là chất lỏng hoặc chất rắn, đó là lý do tại sao chúng có khả năng nguy hiểm, do nguy cơ hỏa hoạn hoặc vì chúng có thể dễ dàng xâm nhập vào hệ thống hô hấp của cá nhân.

Hạt nhỏ

Các hạt ở thể khí cũng thường nhỏ, là nguyên tử hoặc phân tử đơn giản.

Ví dụ, khí hydro, H ₂ , là một phân tử rất nhỏ được tạo thành từ hai nguyên tử hydro. Chúng ta cũng có heli, He, nguyên tử của chúng thậm chí còn nhỏ hơn.

Tương tác

Các tương tác ở trạng thái khí là không đáng kể. Ở điểm này, nó khác rất nhiều so với trạng thái lỏng và rắn, trong đó các hạt của nó có tính kết dính cao và tương tác mạnh với nhau. Trong các phân tử hình thành trạng thái lỏng và rắn, hầu như không có một khoảng chân không phân tử nào giữa chúng.

Các hạt ở thể khí rất xa nhau, giữa chúng có rất nhiều chân không. Nó không còn là chân không ở quy mô phân tử. Khoảng cách ngăn cách chúng lớn đến mức mỗi hạt trong chất khí tự do, không quan tâm đến môi trường xung quanh, trừ khi trong quỹ đạo hỗn loạn của nó, nó va chạm với một hạt khác hoặc vào thành bình chứa.

Nếu giả thiết rằng không có bình chứa, thì chân không giữa các hạt khí có thể được lấp đầy bởi không khí, nó đẩy và kéo chất khí theo hướng dòng điện của nó. Đó là lý do tại sao không khí, bao gồm một hỗn hợp khí, có khả năng biến dạng và lan truyền các chất khí qua bầu trời, miễn là chúng không đặc hơn nó nhiều.

Luật chung của trạng thái khí

Nghiên cứu thực nghiệm về hành vi và cơ học của các chất khí theo một số định luật (Boyle, Charles, Gay-Lussac) được kết hợp để có thể dự đoán các thông số của bất kỳ hệ hoặc hiện tượng khí nào, tức là nhiệt độ, thể tích của nó. và áp lực.

Định luật chung này có biểu thức toán học sau:

P = KT / V

Trong đó K là hằng số, P là áp suất, V là thể tích và T là nhiệt độ của khí theo thang kelvin. Do đó, nếu biết hai biến (P và V), biến thứ ba có thể được giải, sẽ trở thành ẩn số (T).

Định luật này cho phép chúng ta biết, ví dụ, nhiệt độ của một chất khí, đựng trong một bình chứa thể tích V, phải là bao nhiêu để thể hiện áp suất P.

Nếu chúng ta thêm đóng góp của Amadeus Avogadro vào định luật này, thì chúng ta sẽ có định luật khí lý tưởng, cũng liên quan đến số lượng các hạt và với chúng là nồng độ mol của khí:

P = nRT / V

Trong đó n tương ứng với số mol khí. Phương trình có thể được viết lại thành:

P = cRT

Trong đó c là nồng độ mol của khí (n / V). Do đó, từ một định luật chung, định luật lý tưởng thu được mô tả áp suất, nồng độ, nhiệt độ và thể tích của một khí lý tưởng có quan hệ như thế nào.

Ví dụ về trạng thái khí

Các nguyên tố khí

Bản thân bảng tuần hoàn đã cung cấp một loạt các ví dụ hay về các nguyên tố xuất hiện trên Trái đất dưới dạng khí. Giữa chúng, chúng ta có:

-Hydrogen

-Helium

-Nitrogen

-Ôxy

-Fluorine

-Chlorine

-Neon

-Argon

-Krypton

-Xenon

Điều này không có nghĩa là các nguyên tố khác không thể trở thành thể khí. Ví dụ, kim loại có thể biến đổi thành khí nếu chúng chịu nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi tương ứng của chúng. Do đó, có thể có khí từ các hạt sắt, thủy ngân, bạc, vàng, đồng, zirconi, iridi, osmi; của bất kỳ kim loại nào.

Các hợp chất khí

Trong danh sách sau đây, chúng tôi có một số ví dụ về các hợp chất ở thể khí:

-Cacbon monoxit, CO

Cấu trúc Lewis của carbon monoxide

-Cacbon đioxit, CO ₂ (khí tạo nên quá trình thở ra của chúng ta)

-Ammoniac, NH ₃ (chất quan trọng cho quá trình công nghiệp vô tận)

- Lưu huỳnh trioxit, SO ₃

-Methane, CH ₄ (khí trong nước, được nấu chín)

Cấu trúc mêtan

-Ethane, CH ₃ CH ₃

-Nitrogen đioxit, NO ₂ (khí màu nâu)

-Phosgene, COCl ₂ (chất cực độc)

-Không khí (là hỗn hợp của nitơ, oxy, argon và các khí khác)

- Hơi nước, H ₂ O (là một phần của mây, mạch nước phun, máy hóa hơi, v.v.).

-Acetylene, HC≡CH

Công thức cấu tạo axetylen

- Hơi iot, I ₂ (khí màu tím)

-Sulfur hexafluoride, SF ₆ (khí rất đặc và nặng)

-Hydrazine, N ₂ H ₄

-Hydro clorua, HCl (khi tan trong nước tạo ra axit clohiđric)

Người giới thiệu

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
2. Wikipedia. (Năm 2020). Khí ga. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
3. Edward A. Mason. (Ngày 6 tháng 2 năm 2020). Khí ga. Encyclopædia Britannica. Phục hồi từ: britannica.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 11 tháng 2 năm 2020). Định nghĩa khí và các ví dụ trong hóa học. Phục hồi từ: thinkco.com
5. Maria Estela Raffino. (Ngày 12 tháng 2 năm 2020). Trạng thái khí là gì? Đã khôi phục từ: concept.de