Gaz - Définition
Au niveau microscopique, on décrit un gaz comme un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi indépendants (pour plus de détails, voir gaz réels).
D'un point de vue macroscopique, on caractérise la matière à l'état gazeux par les critères suivants :
- un gaz n'a pas de forme propre ;
- il n'a pas de volume propre, il tend à occuper tout le volume disponible.
Tout corps pur peut se trouver sous trois états (aussi appelés phases) : solide, liquide ou gazeux. Le passage de l'état liquide à l'état gazeux est appelé vaporisation. On qualifie alors le corps de vapeur (par exemple la vapeur d'eau).
La masse volumique d'un corps pur atteint son minimum à l'état gazeux. Elle décroît sous l'effet d'une baisse de pression (loi de Gay-Lussac et loi de Charles) ou d'une hausse de la température (on parle de dilatation des gaz). Les mouvements chaotiques des molécules qui composent le corps le rendent informe. Ils lui permettent d'occuper entièrement l'espace clos qui le contient.
Étymologie
Le mot gaz vient vient du grec kaos ou du néerlandais gas ; le mot a été proposé au XVIIe siècle par le chimiste flamand Jan Baptist van Helmont. Le mot gas était utilisé en néerlandais depuis le XVIe siècle pour désigner l'air en général, il s'agit en fait de la transcription du mot grec chaos prononcé à la néerlandaise.
Généralités
Les gaz sont miscibles entre eux : on parle de mixage pour l'action de mélanger et, de mélange gazeux pour l'état mélangé. Exemple : l'air sec, épuré de son gaz carbonique, est un mélange composé principalement de 78% de diazote (N2), de 21% de dioxygène (O2) et de 1% d'argon (Ar).
Un gaz peut se dissoudre dans l'eau (loi de Henry), ou d'autres liquides (comme le sang, exemple une embolie gazeuse).
Un gaz peut même se dissoudre (faiblement) dans un métal (absorption, désorption).
La combustion des gaz oxydables est très importante en chimie, en chimie organique et, donc dans la vie courante.
Gaz et thermodynamique
Le passage direct de l'état solide à l'état gazeux est appelé sublimation (par exemple, le dioxyde de carbone CO2, ou neige carbonique) ; l'inverse s'appelle condensation.
Quand un liquide passe à l'état gazeux, il y a vaporisation (soit par évaporation, soit par ébullition). L'inverse s'appelle la liquéfaction. Ces transformations s'appellent des transitions de phase.