Plinaste snovi: primeri in lastnosti

Do danes je znano, da obstaja več kot 3 milijone različnih snovi. In ta številka vsako leto narašča, saj sintetični kemiki in drugi znanstveniki nenehno izdelujejo eksperimente za pridobivanje novih spojin, ki imajo nekaj koristnih lastnosti.

Nekatere snovi so naravni prebivalci, ki se oblikujejo naravno. Druga polovica je umetna in sintetična. Vendar pa je v prvem in drugem primeru pretežni del sestavljen iz plinastih snovi, primerov in značilnosti, ki jih bomo obravnavali v tem članku.

Skupna stanja snovi

Od XVII. Stoletja je bilo sprejeto, da lahko vse znane spojine obstajajo v treh agregatnih stanjih: trdne, tekoče, plinaste snovi. Vendar pa so skrbni študiji zadnjih desetletij na področju astronomije, fizike, kemije, vesoljske biologije in drugih znanosti dokazali, da obstaja še ena oblika. To je plazma.

Kaj je to? To so delno ali popolnoma ionizirani plini. Izkazalo se je, da so takšne snovi v vesolju velika večina. Tako je v stanju plazme, ki:

• medzvezda;
• vesoljska snov;
• višje plasti ozračja;
• meglice;
• sestava številnih planetov;
• zvezde.

Zato danes trdijo, da so trdne, tekoče, plinaste snovi in ​​plazme. Mimogrede, vsak plin se lahko umetno prenese v takšno stanje, če je podvržen ionizaciji, to je, da se pretvori v ione.

Plinaste snovi: primeri

Primeri obravnavanih snovi so masa. Konec koncev so plini znani že od XVII. Stoletja, ko je naravoslovec van Helmont prvič prejel ogljikov dioksid in začel raziskovati svoje lastnosti. Mimogrede je tudi to skupino spojil, ker je po njegovem mnenju plini nekaj neurejenega, kaotičnega, povezanega z duhovi in ​​nekaj nevidnega, a očitnega. To ime je ujeto v Rusiji.

Vse plinaste snovi lahko razvrstite, nato pa bodo primeri lažje izdelani. Navsezadnje je zapletanje vseh raznolikosti težko.

Sestava se razlikuje:

• enostavno,
• kompleksne molekule.

Prva skupina vključuje tiste, ki jih sestavljajo enaki atomi v katerem koli številu. Primer: kisik - O₂, ozon - O₃, vodik-H₂, klor-CL₂, fluor-F₂, dušik-N₂ in drugi.

Druga kategorija mora vključevati take spojine, ki vključujejo več atomov. To bodo plinaste kompleksne snovi. Primeri so:

• vodikov sulfid - H₂S;
• klorovodikova kislina - HCL;
• metan - CH_4-
• žveplov dioksid - SO₂;
• rjavi plin - NE₂;
• Freon - CF₂CL₂;
• amoniak - NH₃ in drugi.

Razvrstitev po naravi snovi

Prav tako je mogoče razvrstiti vrste plinastih snovi, ki pripadajo organskemu in anorganskemu svetu. To je po naravi atomov. Organski plini so:

• prvih pet predstavnikov končnih ogljikovodikov (metan, etan, propan, butan, pentan). Splošna formula C_nH_{2n + 2};
• Etilen-C₂H₄;
• acetilen ali etin-C₂H₂;
• metilamin-CH₃NH₂ in drugi.

V kategorijo anorganskih plinov so klor, fluor, amoniak, ogljikov monoksid, silan, zabavni plin, inerten ali plemeniti plini in drugi.

Druga razvrstitev, na katero se lahko obravnavajo obravnavane spojine, je fisija, ki temelji na sestavnih delcih. Iz atomov ni sestavljenih vseh plinastih snovi. Primeri struktur, v katerih so prisotni ioni, molekule, fotoni, elektroni, browni delci in plazme, so povezani tudi s spojinami v takem agregatnem stanju.

Lastnosti plinov

Značilnosti snovi v tem stanju se razlikujejo od tistih za trdne ali tekoče spojine. Stvar je, da so lastnosti plinastih snovi posebne. Njihovi delci so lahko in hitro mobilni, saj je snov kot izotopska, torej lastnosti niso določene s smerjo gibanja struktur, ki tvorijo strukturo.

Možno je določiti najpomembnejše fizikalne lastnosti plinastih snovi, ki jih bodo razlikovale od vseh drugih oblik obstoja snovi.

1. To so takšne spojine, ki jih ni mogoče videti in nadzorovati, čutiti z običajnimi človeškimi sredstvi. Da bi razumeli lastnosti in identificirali določen plin, se zanašajo na štiri parametre, ki jih opisujejo: tlak, temperatura, količina snovi (mol), volumen.
2. Za razliko od tekočin lahko plini zasedejo ves prostor brez ostankov, omejen samo na velikost plovila ali prostora.
3. Vsi plini se zlahka mešajo med seboj in te spojine nimajo vmesnika.
4. Obstajajo lažji in težji predstavniki, zato je pod vplivom gravitacije in časa mogoče videti njihovo ločitev.
5. Difuzija je ena najpomembnejših lastnosti teh spojin. Sposobnost, da prodrejo v druge snovi in ​​jih nasičijo od znotraj, medtem ko delajo popolnoma neurejene gibe znotraj svoje strukture.
6. Realni električni tok ne more izvesti prave pline, če pa govorimo o raztopljenih in ioniziranih snoveh, se prevodnost močno poveča.
7. Toplotna kapaciteta in toplotna prevodnost plinov sta nizka in niha v različnih vrstah.
8. Viskoznost se povečuje s povečanim pritiskom in temperaturo.
9. Obstajata dve različici medfaznega prehoda: izhlapevanje - tekočina se spremeni v parno sublimacijo - trdna snov, ki obide tekočino, postane plinasto.

Posebna značilnost hlapov iz prave pline je, da lahko nekdo pod določenimi pogoji postane tekoč ali trden faz, medtem ko slednji ne. Treba je omeniti tudi sposobnost obravnavanih spojin, da se uprejo deformacijam in da so tekočine.

Podobne lastnosti plinastih snovi omogočajo njihovo široko uporabo na različnih področjih znanosti in tehnologije, industrije in nacionalnega gospodarstva. Poleg tega so posebne značilnosti za vsakega predstavnika strogo individualne. Razmišljali smo le o skupnih značilnostih vseh realnih struktur.

Stiskljivost

Pri različnih temperaturah in tudi pod vplivom tlaka se lahko plini sklenejo, povečajo njihovo koncentracijo in zmanjšajo zasedeno prostornino. Pri povišanih temperaturah se raztezajo, pri nizkih temperaturah se sklopejo.

Pod vplivom pritiska se pojavijo tudi spremembe. Gostota plinastih snovi se poveča in po doseganju kritične točke, ki jo ima za vsakega predstavnika, lahko pride do prehoda v drugo agregatno stanje.

Glavni znanstveniki, ki so prispevali k razvoju teorije plinov

Veliko takih ljudi je, ker je študija plinov težek in zgodovinsko dolg proces. Vdajte nas na najbolj znane osebnosti, ki so uspele narediti najpomembnejša odkritja.

1. Leta 1811 je odkril Amedeo Avogadro. Ni važno, kaj plini, glavna stvar je, da pod enakimi pogoji so v istem obsegu vsebujejo enako število molekul. Obstaja izračunana vrednost, imenovana po imenu znanstvenika. To je enako 6,03 * 10²³ molekule za 1 mol vsakega plina.
2. Fermi - ustvaril teorijo idealnega kvantnega plina.
3. Gay-Lussac, Boyle-Marriott - imena znanstvenikov, ki so ustvarili osnovne kinetične enačbe za izračune.
4. Robert Boyle.
5. John Dalton.
6. Jacques Charles in mnogi drugi znanstveniki.

Struktura plinastih snovi

Najpomembnejša značilnost konstrukcije kristalne rešetke obravnavanih snovi je, da so v vozliščih bodisi atomi bodisi molekule, ki so združeni s šibkimi kovalentnimi vezmi. Prav tako obstajajo sile Van der Waalsove interakcije, ko gre za ione, elektrone in druge kvantne sisteme.

Zato so glavne vrste rešetke strukture za pline:

• Atomski;
• molekularno.

Povezave znotraj zlahka trganje, zato te spojine nimajo konstantne oblike, ampak zapolnijo celotno prostorsko prostornino. To tudi pojasnjuje pomanjkanje električne prevodnosti in slabo toplotno prevodnost. Toda toplotna izolacija plinov je dobra, ker zaradi difuzije lahko prodrejo v trdne snovi in ​​zasedejo proste prostore grozdov v njih. Zrak ne prehaja, toplota se ohrani. To je osnova za uporabo plinov in trdnih snovi v agregatu za gradbene namene.

Preproste snovi med plini

Katera struktura in struktura plinov spadata v to kategorijo, smo že omenili zgoraj. To so tisti, ki so sestavljeni iz istih atomov. Primeri je mogoče dati veliko, saj znaten del nekovin iz celotnega periodičnega sistema pod običajnimi pogoji obstaja ravno v takem agregatnem stanju. Na primer:

• fosfor bela - ena od alotropne spremembe ta element;
• dušik;
• kisik;
• fluor;
• klor;
• helij;
• neon;
• argon;
• krypton;
• ksenon.

Molekule teh plinov so lahko monatomske (plemeniti plini) ali poliatomi (ozon - O₃). Vrsta povezave je kovalentna nepolarna, v večini primerov precej šibka, a sploh ne. Kristalna mreža molekularne vrste, ki omogoča, da se te snovi zlahka premikajo iz enega agregatnega stanja v drugega. Torej, na primer, jod v normalnih razmerah - temno vijolični kristali z kovinskim sijajem. Vendar, ko se segrejejo, sublimirajo v svetle-vijolične oblake plina - jaz₂.

Mimogrede, vsaka snov, vključno s kovinami, lahko pod določenimi pogoji obstaja v plinastem stanju.

Kompleksne spojine plinaste narave

Od teh plinov, seveda, najbolj. Različne kombinacije atomov v molekulah, v kombinaciji s kovalentnimi vezmi in van der Waalsovimi interakcijami, omogočajo, da se tvorijo stotine različnih predstavnikov agregatnega stanja.

Primeri kompleksnih snovi med plini so lahko vse spojine, sestavljene iz dveh ali več različnih elementov. To vključuje:

• propan;
• butan;
• acetilen;
• amonijak;
• silan;
• fosfin;
• metan;
• ogljikov disulfid;
• žveplov dioksid;
• rjavi plin;
• freon;
• etilena in drugih.

Kristalna mreža molekularne vrste. Veliko predstavnikov se hitro raztopi v vodi in tvori ustrezne kisline. Večina teh spojin je pomemben del kemijskih sintez v industriji.

Metan in njegovi homologi

Včasih je skupni pojem "plin" naravni mineral, ki je v celoti mešanica plinastih proizvodov pretežno organske narave. Vsebuje snovi, kot so:

• metan;
• etan;
• propan;
• butan;
• etilen;
• acetilen;
• pentana in nekaterih drugih.

V industriji so zelo pomembni, ker gre za mešanico propan-butan - to je gospodinjski plin, kjer ljudje kuhajo hrano, ki se uporablja kot vir energije in toplote.

Mnogi od njih se uporabljajo za sintezo alkoholov, aldehidov, kislin in drugih organskih snovi. Letna poraba zemeljskega plina je ocenjena na bilijone kubičnih metrov, kar je povsem upravičeno.

Kisik in ogljikov dioksid

Katere plinaste snovi lahko imenujemo najbolj razširjene in poznane celo prve oblikovalke? Odgovor je očiten - kisik in ogljikov dioksid. Navsezadnje so neposredni udeleženci v izmenjavi plina, ki se dogaja v vseh živih bitjih na planetu.

Znano je, da je zahvaljujoč kisiku možno, da je življenje mogoče, saj lahko brez njega obstajajo samo nekatere vrste anaerobnih bakterij. In ogljikov dioksid je potreben "živilski" proizvod za vse rastline, ki ga absorbirajo zaradi izvajanja postopka fotosinteze.

S kemičnega vidika sta kisik in ogljikov dioksid pomembna snov za sintetiziranje spojin. Prvi je močan oksidant, drugi je pogosto reducent.

Halogeni

To je skupina spojin, v katerih so atomi delci plinaste snovi, ki so v paru povezani s kovalentno nepolarno vezjo. Vendar pa niso vsi halogeni plini. Brom je tekoča v normalnih pogojih, jod pa je lahko sublimirana trdna snov. Fluor in klor sta strupene snovi, ki so nevarne za zdravje živih bitij, ki so najmočnejši oksidanti in se v sintezi zelo uporabljajo.