Gazların Özellikleri

GAZLARIN ÖZELLİKLERİ

GAZLAR:

Belirli hacmi ve şekli olmayan koyuldukları bütün kapları dolduran maddelerdir. Gazlar sıkıştırıldıklarında hacimleri büyük ölçüde sıkıştırılabilen maddelerdir.

Gerçek gazların özelliklerini inceleyebilmek çok zor olduğundan ilim adamları ideal gaz modelini geliştirmişlerdir. İdeal gaz gerçekte var olmayan bir gazdır.

Gazların sıcaklığını çok artırıp basıncını çok düşürdüğümüzde gerçek gaz ideal gaz gibi davranır.

Gazlar üzerindeki basıncı artırıp sıcaklığını düşürürsek gaz sıvılaşır.

Gazların görünür özelliklerinden faydalanarak görünmeyen özelliklerini inceleyen teoriye Kinetik Gaz Teorisi denir.



İDEAL GAZLARIN ÖZELLİKLERİ

1. Gaz taneciklerinin hacimleri, tanecikler arası mesafe yanında sıfır kabul edilir.

2. Tanecikler arasındaki etkileşim (itme ve çekme kuvvetleri) sıfır kabul edilir.

3. Gaz tanecikleri birbirleriyle ve içinde bulundukları kabın iç yüzeyiyle sürekli çarpışırlar. Bu çarpışmalar fiziksel olup esnek çarpışmadır.

4.Gaz taneciklerinin özellikleri incelenirken ölçülebilen özellikleri üzerinde durulur.


Gazların ölçülebilen özellikleri

P             V            n        T dir

¯             ¯             ¯         ¯
Basınç    Hacim   Mol    Mutlak sıcaklık

(atm)       (L)       (mol)    (°K)



Basınç (P)

Kapalı bir kapta gaz basıncı manometre ile ölçülür. Basınç birimi atmosferdir.

1 Atmosfer basıncı: 0°C, deniz seviyesinde 76cm yüksekliğindeki civa sıvısının tabana yapmış olduğu basınca eş değer açık hava basıncına 1 atm denir.

Hacim (V)

Bir maddenin uzay boşluğunda doldurduğu yere hacim denir. Gazların hacmi koyuldukları kapların iç hacimlerine eşittir. Hacim birimi olarak gazlarda genellikle Litre (L) kullanılır.

Mol Sayısı (n)

Bir maddenin tanecik sayısının Avogadro sayısıyla kıyaslanmasından elde edilen bir niceliktir. Daha önceki konularımızda mol kavramını detaylı olarak gördük.

Sıcaklık (T)

Sıcaklık bir maddenin taneciklerinin ortalama kinetik enerjilerinin bir ölçüsüdür. Termometre denilen aletle ölçülür. Gazların ortalama kinetik enerjisi ile mutlak sıcaklık doğru orantılıdır

• Çeşitli sıcaklık ölçekleri ve birimleri vardır. Fahrenheit (°F), Celcius (°C) ve Kelvin (°K) gibi
  
  
  t °C + 273 = T °K
  
  t °C + x 32 = °F

GAZLAR

Maddeler tabiatta katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç halde bulunurlar.

• Gaz hali genel olarak molekül ve atomların birbirinden uzak olduğu ve çok hızlı hareket ettiği bir haldir.
• Gaz molekülleri birbirine uzak olduğu için aralarında etkileşim yok denecek kadar azdır. Bu sebeple gaz molekülleri birbirinden bagımsız hareket ederler.
• Gazların hacim ve şekilleri işgal ettikleri kaba göre değişir. Bulundukları kabı doldururlar.
• Gazlar kolaylıkla sıkıştırılabilirler.
• Gazlar birbiriyle her oranda karışarak birinin yalnız başına işgal ettiği hacmi bu sefer beraberce doldururlar.
• Gazlar hızlı hareket ettiklerinden bulundukları kabın çeperine çarparlar ve bu çarpma neticesi kaba basınç uygularlar.
• Bulundukları kap içerisinde bütün yönlerde aynı basıncı uygularlar.
• Yoğunlukları katı ve sıvıya göre çok küçüktür.
• Isıtıldıklarında bütün gazlar sıcaklık değişimi karşısında aynı oranda genleşirler.
• Kolaylıkla bir ortamda yayılırlar.
• Gazların taneciklerinin oluşturduğu hacim, moleküller arasındaki boşluk yanında ihmal edilebilecek kadar küçüktür.
• Gaz molekülleri sabit bir hızla hareket ederken birbiriyle ya da bulundukları kabın duvarlarıyla çarpışırlar. Bu çarpışmalarda taneciklerin hızı ve doğrultusu değişebilir. Fakat çarpışmalar esnek olduğundan kinetik enerjide bir değişme olmaz.
• Gaz taneciklerinin sıcaklık değişimi ile hızları değişeceğinden ortalama kinetik enerjileri de değişir.
• Sıcaklıkları aynı olan bütün gazların ortalama kinetik enerjileri birbirine eşittir.
• Gaz molekülleri yüksek basınç düşük sıcaklıklarda sıvılaştırılabilirler

Parlama

            Yanma sırasında yeterli oksijeni bulamayan reaksiyonun ani olarak oksijenle buluşması

sonucu meydana gelen hızlı yanmadır.

            Kolayca alev alabilen maddelerde, patlama sınırına yakın karışımlarda görülür.

            Örneğin: Benzin-mazot buharının parlaması

Patlama

            Kısa zamanda yüksek ısı enerjisi meydana getiren kimyasal reaksiyondur.

            Bir anda parlayan madde çeşitli gazlar oluşturmakta ve son derece büyük bir hacim

genişlemesine uğrayarak etrafını zorlayıp parçalaması şeklinde meydana gelen olaydır.

            Örneğin; LPG gazının kapalı bir hacim içinde %2-10 oranında bulunması ve ısı ile karşılaşması sonucu patlama meydana getirir.



DOĞAL GAZ (METAN) (CH₄)’IN ALT VE ÜST YANMA (PATLAMA) LİMİTLERİ

• Doğal Gaz zehirli değildir. Ancak Oksijeni (O₂) azalttığı için boğucudur.
• Esas tehlike ise yanıcı ve patlayıcı olmasından ileri gelir.
• Doğal Gazın Patlama Limitleri % 5 - % 15 arasındadır.

ZAYIF KARIŞIM ( Doğal Gaz Yetersiz)

Havadaki Doğal Gaz konsantrasyonu % 5’in altında ise patlama olmaz, gaz yanar. Çünkü Doğal Gaz miktarı yetersizdir.


ZENGİN KARIŞIM ( Oksijen Yetersiz)

Havadaki Doğal Gaz konsantrasyonu % 15’in üzerinde ise Patlama özelliği yoktur. Çünkü Oksijen yetersizdir.

Havadaki Doğal Gaz Konsantrasyonu %5 ile %15 arasında ise patlama olabilir. En tehlikeli konsantrasyon % 9’ dur.


Gazın Patlama Nedenleri İse;

1. Açık alevler ve yangınlar
2. Elektrik arkları
3. Metalin metalle sürtünmesi sonucu çıkan kıvılcımlar
4. Çok ısınmış yüzeyler