Gasförmige

Gasförmige Stoffe bezeichnen Substanzen, die sich im gasförmigen Zustand befinden. In diesem Zustand besitzen Substanzen weder eine feste Form noch ein festes Volumen und füllen den ihnen zur Verfügung stehenden Raum vollständig aus. Gase bestehen aus winzigen Teilchen, die sich frei bewegen und nur schwache Anziehungskräfte zueinander ausüben. Beispiele sind elementare Gase wie Stickstoff (N2) und Sauerstoff (O2) sowie Verbindungen wie Wasserdampf (H2O(g)).

Zu den charakteristischen Eigenschaften gasförmiger Stoffe gehören geringe Dichte, hohe Kompressibilität und die Fähigkeit, Form und Volumen des Behälters anzunehmen. Gase lassen sich leicht vergrößern oder verkleinern und diffundieren rasch durch andere Stoffe. In Mischungen bilden sie homogene Systeme, da die Teilchen sich frei verteilen. Temperatur, Druck und Volumen stehen durch das ideale Gasgesetz PV=nRT in enger Beziehung zueinander.

Theoretisch beschrieben wird das Verhalten gasförmiger Stoffe durch die kinetische Gastheorie. Im Modell des idealen Gases gelten keine intermolekularen Kräfte, und die Teilchen werden als punktförmig angenommen. Die Gleichung PV=nRT beschreibt das Verhältnis von Druck, Volumen, Stoffmenge und Temperatur. Realgase weichen bei hohen Drucken oder niedrigen Temperaturen von diesem Verhalten ab; dafür werden Korrekturen, etwa in der van-der-Waals-Gleichung, eingeführt.

Gase spielen eine zentrale Rolle in Natur und Technik: in der Erdatmosphäre, der Atmung, industriellen Anwendungen wie Sauerstoff-, Stickstoff- oder Heliumversorgung, Kühlen, Schweißen und vielen chemischen Prozessen.