Jabarkan Karakteristik fisik dari Gas

Oleh karena sebagian besar gas sulit untuk diamati secara langsung, mereka digambarkan melalui empat sifat fisik atau karakteristik makroskopis: tekanan, volume, jumlah partikel (kimiawan mengelompokkannya dengan mol) dan suhu. Empat karakteristik ini berulang-ulang diamati oleh para ilmuwan seperti Robert Boyle, Jacques Charles, John Dalton, Joseph Gay-Lussac dan Amedeo Avogadro untuk beragam gas dalam berbagai situasi. Studi terperinci mereka pada akhirnya menghasilkan hubungan matematis di antara sifat-sifat ini yang dinyatakan melalui hukum gas ideal (lihat bagian model yang disederhanakan di bawah ini).

Partikel gas dipisahkan berjauhan satu sama lain, dan akibatnya, memiliki ikatan antarmolekul yang lebih lemah daripada cairan atau padatan. Gaya antarmolekul ini dihasilkan dari interaksi elektrostatik antar partikel gas. Daerah gas bermuatan sejenis dengan partikel gas yang berbeda saling tolak-menolak, sementara daerah yang bermuatan berbeda saling tarik menarik satu sama lain; gas yang mengandung ion bermuatan permanen dikenal sebagai plasma. Senyawa gas dengan ikatan kovalen polar mengandung ketidakseimbangan muatan permanen dan dengan demikian mengalami gaya antarmolekul yang relatif kuat, walaupun muatan bersih senyawanya tetap netral. Sementara itu, muatan yang diinduksi secara acak berada pada molekul berikatan kovalen non-polar dan interaksi elektrostatik yang disebabkan olehnya disebut sebagai gaya Van der Waals. Interaksi gaya antarmolekul ini bervariasi di dalam zat yang menentukan banyak sifat fisik yang unik untuk setiap gas. Perbandingan titik didih untuk senyawa yang terbentuk oleh ikatan ionik dan kovalen membawa kita pada kesimpulan ini. Partikel asap yang bergerak melayang pada gambar memberikan beberapa wawasan tentang perilaku gas bertekanan rendah.

Dibandingkan wujud materi lainnya, gas memiliki densitas dan viskositas rendah. Tekanan dan suhu mempengaruhi partikel dalam volume tertentu. Variasi pemisahan dan kecepatan partikel ini disebut sebagai kompresibilitas. Pemisahan dan ukuran partikel ini mempengaruhi sifat optik gas seperti dapat ditemukan dalam daftar indeks bias berikut. Akhirnya, partikel gas menyebar terpisah atau berdifusi agar terdistribusi secara merata ke seluruh wadah.