Gazlar: Gaz nedir özellikleri nelerdir?

Madde nedir sorusunda maddenin üç halinden bahsetmiştik, katı sıvı ve gaz hallerini kıyaslamıştık. Gazlar şimdi odaklanacağımız konu olacak. Gaz nedir sorusunu gazların özelliklerini sıralayarak yanıtlayabiliriz:

• Tüm maddeler gibi taneciklerden (moleküllerden) oluşurlar.
• İçine konuldukları kabın hacmini tamamen doldururlar ve şeklini alırlar.
• Sıkıştırılabilirler.
• Gazlarda moleküller düzensizdir, birbirinden çok uzaktadır ve moleküller arasındaki elektriksel kuvvet zayıf olduğu için serbestçe hareket edebilirler. Öteleme hareketi yaparlar.
• İçinde bulundukları kabın çeperlerine çarparak basınç uygularlar.
• Tıpkı sıvılar gibi akışkandırlar.

Yukarıdaki resimde argon gazının taneciklerinin hareketini gösteren bir model görülüyor. Taneciklerin serbestçe ve düzensiz bir biçimde hareket edebildiklerine dikkat edin.

Gazların kütlesi var mıdır?

Yukarıdaki resimdeki çocuğun bir elinde sönmüş diğer elinde şişmiş iki balon var. İki balon da özdeş, birbirinin aynı. Şişmiş balonu ağzımızla şişiriyoruz, içine hava üflüyoruz, uçan balon değil yani başka bir gaz yok içinde. Şimdi soralım:

Şişmiş balon mu yoksa sönmüş balon mu daha ağırdır? Hangisinin kütlesi daha fazladır?

Peki bu iki balonu eşit kollu terazide tartsaydık? Hangi kefe daha ağır basardı? Aklınıza “sönmüş balon daha ağırdır” fikri gelmiş olabilir, ama hatalısınız. Şişmiş balon daha ağırdır. Çünkü içinde hava var. Şişmiş balonun ağırlığı balonla birlikte içindeki havanın ağırlığının toplamıdır. İnanmadıysanız kendiniz deneyin. Ağırlık dedik, ama aslında kütleyi kastediyoruz. Gazların kütlesi vardır, çünkü gazlar moleküllerden oluşur. Moleküllerin kütlesi olduğuna göre, gazların da kütlesi vardır. 1 m³ havanın kütlesi 1,2 kg’dır.

Gazların hacmi var mıdır?

Şişmiş balonun mu hacmi daha büyüktür, yoksa sönmüş balonun mu?

Zaten şişmiş balonun boşlukta kapladığı yerin sönmüş balondan daha çok olduğunu görebiliyoruz. Ama tam olarak hacimlerini ölçmek istersek, taşırma kabına su doldurup ne kadar su taşırdıklarını ölçerek iki balonun da hacmini bulabiliriz. Sönmüş balon suda batar ama şişmiş balonu tamamen suya daldırabilmemiz için bastırmamız gerekir. Sonuçta şişmiş balonun hacminin daha büyük olduğunu buluruz. Şişmiş balonun hacmi içindeki gazın hacmidir. Demek ki gazların hacimleri vardır, ama içinde bulundukları kabın hacmine eşittir.

Gazların hacimleriyle ilgili çok ilginç bir düzenlilik var. Aynı basınç ve sıcaklıkta eşit miktarda molekülü olan gazların hacimleri de hemen hemen birbirine eşittir. Örneğin, 0°C sıcaklık ve 1 atm basınçta 6,02 x 10²³ tane molekülü olan Argon gazının da Helyum gazının da hacmi 22,4 litredir.

Gazlar sıkıştırılabilir. Örneğin şişmiş balonun üstüne oturup içindeki havayı sıkıştırabiliriz. Bir başka örnek de boş bir şırınganın ağzını kapatıp pistonunu iterek sıkıştırmaktır. Sıkıştırınca gazın hacmi küçülür, basıncı artar.

Ayrıca sıcaklığı değiştirerek de gazın hacmini değiştirebilirsiniz. Örneğin eğer şişmiş balonu sıcak suyun içine koyarsanız daha da şiştiğini, buzdolabının içine koyarsanız söndüğünü görürsünüz.

Gazların molekülleri birbirinden uzak olduğu için katılara ve sıvılara göre özkütleleri çok daha azdır*. Gazların hacimleri basınç ve sıcaklığa bağlı olarak değiştiği için özkütleleri de değişir. Aşağıdaki tabloda bazı gazların 0 °C sıcalık ve 1 atm basınçta özkütleleri gösteriliyor.

Gaz	Özkütle (kg / m3 )
Hava	1,29
Argon	1,78
Helyum	0,18
Metan	0,72

Gazlar ile ilgili MEB ve EBA Kazanım Testleri

• Madde ve Özellikleri Test 5 (2018)