Dujos yra apibrėžtos kaip materijos būsena sudarytas iš dalelių, kurios neturi nei apibrėžto tūrio nei apibrėžta forma. Tai yra viena iš keturių pagrindinių materijos būsenų kartu su kietosiomis medžiagomis, skysčiais ir plazma. Įprastomis sąlygomis dujų būsena yra tarp skysčio ir plazmos būsenų. Dują gali sudaryti vieno elemento atomai (pvz., H2, Ar) arba junginių (pvz., HCl, CO2) arba mišiniai (pvz., oras, gamtinės dujos).
Ar medžiaga yra dujos, priklauso nuo jų temperatūros ir slėgio. Dujų pavyzdžiai standartinė temperatūra ir slėgis apima:
- oras (dujų mišinys)
- chloras kambaryje temperatūra ir slėgis
- ozonas
- deguonies
- vandenilis
- vandens garai ar garai
Elementinių dujų sąrašas
Yra 11 elementarių dujų (12, jei skaičiuojate ozoną). Penkios yra homonuklearinės molekulės, o šešios yra monatominės:
- H2 - vandenilis
- N2 - azotas
- O2 - deguonis (plius O3 yra ozonas)
- F2 - fluoras
- Kl2 - chloras
- Jis - helis
- Neonas
- Argonas - argonas
- Kr - kriptonas
- Xe - ksenonas
- Rn - radonas
Elementų dujos yra dešinėje lentelės pusėje, išskyrus vandenilį, kuris yra periodinės lentelės viršutinėje kairėje pusėje.
Dujų savybės
Dujų dalelės yra labai atskirtos viena nuo kitos. Esant žemai temperatūrai ir įprastam slėgiui, jie primena „idealias dujas“, kuriose dalelių sąveika yra nereikšminga, o susidūrimai tarp jų yra visiškai elastingi. Esant didesniam slėgiui, tarpmolekulinės jungtys tarp dujų dalelių turi didesnį poveikį savybėms. Dėl tarpo tarp atomų ar molekulių dauguma dujų yra skaidrios. Keletas jų yra silpnos spalvos, tokios kaip chloras ir fluoras. Dujos paprastai nereaguoja į elektrinį ir gravitacinį laukus tiek, kiek kitos materijos būsenos. Palyginti su skysčiais ir kietomis medžiagomis, dujos turi mažą klampumą ir mažą tankį.
Žodžio „dujos“ kilmė
Žodį „dujos“ sukūrė XVII amžiaus flamandų chemikas J. B. van Helmontas. Yra dvi teorijos apie žodžio kilmę. Viena yra tai, kad tai yra Helmonto fonetinė graikiško žodžio transkripcija Chaosas, su g olandų kalba tariama kaip chose chaose. Alchemiškai naudojamas „Paracelsus“ „chaosas“, susijęs su susikaupusiu vandeniu. Kita teorija yra ta, kad van Helmontas perėmė žodį geistas arba Gastas, o tai reiškia dvasią ar vaiduoklį.
Dujos vs plazma
Dujose gali būti elektra įkrautų atomų arba molekulių, vadinamų jonais. Tiesą sakant, dėl van der Waalso jėgų dujų regionuose dažnai būna atsitiktinių, laikinai įkrautų regionų. Panašaus krūvio jonai atstumia vienas kitą, o priešingo krūvio jonai traukia vienas kitą. Jei skystis susideda iš visiškai įkrautų dalelių arba jei dalelės yra nuolat įkrautos, materijos būsena yra a plazma o ne dujos.