[화학] 12장. 물체의 기체 상태

1. 기체의 기본 성질

기체는 일정한 형태와 부피가 없으며, 담는 용기를 가득 채운다. 이는 기체의 분자들이 자유롭게 움직이며 상호 간의 힘이 거의 없기 때문이다. 기체의 기본 성질 중 하나는 압력이다. 기체의 압력은 기체 분자들이 용기 벽에 충돌할 때 발생하는데, 예를 들어, 1리터 용기에 1기압의 공기를 넣으면, 이 공기 분자들이 벽에 충돌할 때마다 힘을 전달하여 압력을 형성한다. 또한 온도와도 밀접한 관계가 있는데, 온도가 상승하면 분자들의 평균 운동 에너지가 증가하여 압력도 높아지는 경향이 있다. 일반적으로 표준 대기압하에서 1리터의 공기에는 약 2.7×10^19 개의 분자가 존재하며, 이는 분자들이 매우 작고 가벼우며, 평균 속도가 500미터/초 이상임을 보여 준다. 기체는 쉽게 압축 및 팽창이 가능하며, 이는 예를 들어 풍선이 태우거나 압축기에 의해 쉽게 부피를 변화시키는 것에서 볼 수 있다. 또한, 기체는 확산과 삼투, 그리고 기체의 법칙에 따라 기체 분자들이 서로 섞이거나 움직임을 조절한다. 기체는 온도, 압력, 부피 등에 따라 상태 변화가 가능하며, 이상기체 상태방정식 PV=nRT에서 나타나듯이 압력(P), 부피(V), 온도(T), 기…