Ποιες είναι οι πέντε ιδιότητες των αερίων;

Τα αέρια ήταν ένα αίνιγμα για τους πρώτους επιστήμονες που μπερδεύονταν από την ελευθερία κινήσεων και την φαινομενική έλλειψη βαρύτητας σε σύγκριση με τα υγρά και τα στερεά. Στην πραγματικότητα, δεν προσδιόρισαν ότι τα αέρια αποτελούσαν μια κατάσταση της ύλης μέχρι τον 17ο αιώνα. Μετά από πιο προσεκτική μελέτη, άρχισαν να παρατηρούν σταθερές ιδιότητες που καθόριζαν τα αέρια. Η μοναδική διάκριση που αρχικά μπέρδεψε τους επιστήμονες -- αυτή των σωματιδίων αερίου που έχουν περισσότερο χώρο να κινούνται ελεύθερα από τα σωματίδια στερεών ή υγρών -- πληροφορεί καθεμία από τις κοινές ιδιότητες που έχουν όλα τα αέρια.

Χαμηλή πυκνότητα

Τα αέρια περιέχουν διάσπαρτα μόρια που είναι διεσπαρμένα σε έναν δεδομένο όγκο και επομένως είναι λιγότερο πυκνά από ό,τι στη στερεή ή υγρή τους κατάσταση. Η χαμηλή τους πυκνότητα δίνει στα αέρια ρευστότητα, η οποία επιτρέπει στα σωματίδια αερίου να κινούνται γρήγορα και τυχαία το ένα δίπλα στο άλλο, διαστέλλοντας ή συστέλλοντας χωρίς σταθερή τοποθέτηση. Οι μέσες αποστάσεις μεταξύ των μορίων είναι αρκετά μεγάλες ώστε οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μορίων να μην παρεμβαίνουν στην κίνησή τους.

Αόριστο σχήμα ή τόμος

Τα αέρια δεν έχουν καθορισμένο σχήμα ή όγκο. Η τυχαία κίνηση των μορίων αερίου τους επιτρέπει να διαστέλλονται ή να συστέλλονται για να λάβουν τον όγκο του δοχείου που τα συγκρατεί. Επομένως, ο όγκος ενός αερίου αναφέρεται στο χώρο του δοχείου στον οποίο τα μόριά του έχουν εύρος κίνησης. Αυτή η ιδιότητα έχει ως αποτέλεσμα τα αέρια να καταλαμβάνουν περισσότερο χώρο από ό,τι θα καταλάμβαναν στην υγρή ή στερεή τους κατάσταση. Τα αέρια συστέλλονται και διαστέλλονται επίσης κατά προβλέψιμα ποσά ανάλογα με τις αλλαγές στη θερμοκρασία και την πίεση.

Συμπιεστιμότητα και Επεκτασιμότητα

Η χαμηλή πυκνότητα των αερίων τα κάνει συμπιέσιμα, καθώς τα μόριά τους μπορούν να τοποθετηθούν μακριά το ένα από το άλλο. Αυτό τους επιτρέπει να κινούνται ελεύθερα για να χωρέσουν στα κενά μεταξύ τους. Ακριβώς όπως τα αέρια είναι συμπιέσιμα, είναι επίσης και διογκώσιμα. Η ελευθερία των μορίων αερίου τα κάνει να παίρνουν το σχήμα οποιουδήποτε δοχείου στο οποίο είναι τοποθετημένα, γεμίζοντας τον όγκο του δοχείου.

Διαχυτικότητα

Δεδομένων των μεγάλων ποσοτήτων χώρου μεταξύ των μορίων αερίου, δύο ή περισσότερα αέρια μπορούν να αναμειχθούν γρήγορα και εύκολα μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα ομοιογενές μείγμα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διάχυση.

Πίεση

Τα μόρια του αερίου βρίσκονται σε συνεχή κίνηση. Ασκούν πίεση, ή δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας, στην εσωτερική επιφάνεια του δοχείου τους. Η πίεση ποικίλλει ανάλογα με την ποσότητα αερίου που περιορίζεται στον όγκο ενός συγκεκριμένου δοχείου, τη θερμοκρασία και την πίεση.