Plyn je definován jako a stav hmoty sestávající z částic, které nemají ani jeden definovaný objem ani definovaný tvar. Je to jeden ze čtyř základních stavů hmoty, spolu s pevnými látkami, kapalinami a plazmou. Za běžných podmínek je stav plynu mezi kapalným a plazmatickým stavem. Plyn může sestávat z atomů jednoho prvku (např. H2, Ar) nebo sloučenin (např. HC1, CO2) nebo směsi (např. vzduch, zemní plyn).
Zda je látka plyn, závisí na jeho teplotě a tlaku. Příklady plynů v standardní teplota a tlak zahrnout:
- vzduch (směs plynů)
- chlór v pokoji teplota a tlak
- ozón
- kyslík
- vodík
- vodní pára nebo pára
Seznam elementárních plynů
Existuje 11 elementárních plynů (12, pokud počítáte ozon). Pět je homonukleárních molekul, zatímco šest je monatomických:
- H2 - vodík
- N2 - dusík
- Ó2 - kyslík (plus O3 je ozon)
- F2 - fluor
- Cl2 - chlor
- On - helium
- Ne - neon
- Ar - argon
- Kr - krypton
- Xe - xenon
- Rn - radon
S výjimkou vodíku, který je na levé horní straně periodické tabulky, jsou elementární plyny na pravé straně stolu.
Vlastnosti plynů
Částice v plynu jsou od sebe široce odděleny. Při nízké teplotě a běžném tlaku se podobají „ideálnímu plynu“, ve kterém je interakce mezi částicemi zanedbatelná a kolize mezi nimi jsou zcela elastické. Při vyšších tlacích mají intermolekulární vazby mezi částicemi plynu větší vliv na vlastnosti. Vzhledem k prostoru mezi atomy nebo molekulami je většina plynů průhledná. Několik z nich je slabě zabarveno, například chlor a fluor. Plyny mají tendenci nereagovat tolik jako jiné stavy hmoty na elektrická a gravitační pole. Ve srovnání s kapalinami a pevnými látkami mají plyny nízkou viskozitu a nízkou hustotu.
Původ slova "Gas"
Slovo „plyn“ vytvořil vlámský chemik 17. století J.B. van Helmont. Existují dvě teorie o původu slova. Jedním je, že je to Helmontův fonetický přepis řeckého slova Chaos, s G v nizozemštině prohlásil jako ch v chaosu. Paracelsusovo alchymistické použití „chaosu“ odkazovalo na zřídkavou vodu. Druhou teorií je, že van Helmont vzal slovo od geist nebo gahst, což znamená duch nebo duch.
Plyn vs Plazma
Plyn může obsahovat elektricky nabité atomy nebo molekuly nazývané ionty. Ve skutečnosti je běžné, že oblasti plynu obsahují náhodné, přechodné nabité oblasti kvůli van der Waalsovým silám. Iontové náboje se navzájem odpuzují, zatímco ionty opačného náboje se navzájem přitahují. Pokud tekutina sestává výhradně z nabitých částic nebo pokud jsou částice trvale nabity, je stavem a plazma spíše než plyn.