Ορισμός και παραδείγματα αερίου στη χημεία

Ένα αέριο ορίζεται ως α κατάσταση της ύλης που αποτελείται από σωματίδια που δεν έχουν ούτε καθορισμένο Ενταση ΗΧΟΥ ούτε καθορισμένο σχήμα. Είναι μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις καταστάσεις της ύλης, μαζί με στερεά, υγρά και πλάσμα. Υπό κανονικές συνθήκες, η κατάσταση αερίου βρίσκεται μεταξύ των καταστάσεων υγρού και πλάσματος. Ένα αέριο μπορεί να αποτελείται από άτομα ενός στοιχείου (π.χ.₂, Ar) ή από ενώσεις (π.χ., ΗΟΙ, CO₂) ή μίγματα (π.χ. αέρα, φυσικό αέριο).

Το εάν η ουσία είναι αέριο εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την πίεση της. Παραδείγματα αερίων στο τυπική θερμοκρασία και πίεση περιλαμβάνω:

• αέρα (μείγμα αερίων)
• χλώριο στο δωμάτιο θερμοκρασία και πίεση
• όζο
• οξυγόνο
• υδρογόνο
• υδρατμούς ή ατμό

Κατάλογος των στοιχειωδών αερίων

Υπάρχουν 11 στοιχειακά αέρια (12 εάν μετράτε το όζον). Πέντε είναι ομοπυρηνικά μόρια, ενώ τα έξι είναι μονοτονικά:

• H₂ - υδρογόνο
• Ν₂ - άζωτο
• Ο₂ - οξυγόνο (συν₃ είναι το όζον)
• φά₂ - φθόριο
• Cl₂ - χλώριο
• Αυτός - ήλιο
• Νέον
• Ar - αργόν
• Κρ - κρυπτόνη
• Xe - ξένον
• Rn - ραδόνιο

Εκτός από το υδρογόνο, που βρίσκεται στην επάνω αριστερή πλευρά του περιοδικού πίνακα, στοιχειακά αέρια βρίσκονται στη δεξιά πλευρά του τραπεζιού.

Τα σωματίδια σε ένα αέριο διαχωρίζονται ευρέως μεταξύ τους. Σε χαμηλή θερμοκρασία και συνηθισμένη πίεση, μοιάζουν με ένα "ιδανικό αέριο" στο οποίο η αλληλεπίδραση μεταξύ των σωματιδίων είναι αμελητέα και οι συγκρούσεις μεταξύ τους είναι εντελώς ελαστικές. Σε υψηλότερες πιέσεις, οι ενδομοριακοί δεσμοί μεταξύ σωματιδίων αερίου έχουν μεγαλύτερη επίδραση στις ιδιότητες. Λόγω του χώρου μεταξύ ατόμων ή μορίων, τα περισσότερα αέρια είναι διαφανή. Μερικά είναι αχνά χρωματισμένα, όπως το χλώριο και το φθόριο. Τα αέρια τείνουν να μην αντιδρούν όσο και άλλες καταστάσεις της ύλης σε ηλεκτρικά και βαρυτικά πεδία. Σε σύγκριση με τα υγρά και τα στερεά, τα αέρια έχουν χαμηλό ιξώδες και χαμηλή πυκνότητα.

Η λέξη "φυσικό αέριο" δημιουργήθηκε από τον φλαμανδό χημισμό J.B. van Helmont του 17ου αιώνα. Υπάρχουν δύο θεωρίες σχετικά με την προέλευση της λέξης. Το ένα είναι ότι είναι η φωνητική μεταγραφή του Helmont από την ελληνική λέξη Χάος, με την σολ στα ολλανδικά προφέρεται σαν το ch στο χάος. Η αλχημική χρήση του «χάους» του Παρακελσού αναφερόταν σε ανακυκλωμένο νερό. Η άλλη θεωρία είναι ότι ο van Helmont πήρε το λόγο geist ή gahst, που σημαίνει πνεύμα ή φάντασμα.

Ένα αέριο μπορεί να περιέχει ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα ή μόρια που ονομάζονται ιόντα. Στην πραγματικότητα, είναι συνηθισμένο οι περιοχές του φυσικού αερίου να περιέχουν τυχαίες, παροδικές, φορτισμένες περιοχές λόγω των δυνάμεων του van der Waals. Ιόντα παρόμοιας φόρτισης απωθείται, ενώ τα ιόντα αντίθετου φορτίου προσελκύουν το ένα το άλλο. Εάν το υγρό αποτελείται εξ ολοκλήρου από φορτισμένα σωματίδια ή αν τα σωματίδια είναι μόνιμα φορτισμένα, η κατάσταση της ύλης είναι α πλάσμα αίματος παρά ένα αέριο.