מהם חמישה מאפיינים של גזים?

גזים היו חידה עבור מדענים מוקדמים שהיו מבולבלים מחופש התנועה שלהם וחוסר משקל לכאורה בהשוואה לנוזלים ומוצקים. למעשה, הם לא קבעו כי גזים מהווים מצב של חומר עד למאה ה -17. במחקר מעמיק יותר, הם החלו לצפות בתכונות עקביות שהגדירו גזים. ההבחנה היחידה שהביכה את המדענים בתחילה - זו של חלקיקי גז שיש להם יותר מקום לנוע בחופשיות מחלקיקי מוצקים או נוזלים - מודיע לכל אחד מהמאפיינים שיש לכל הגזים מְשׁוּתָף.

גזים מכילים מולקולות מפוזרות המפוזרות על פני נפח נתון ולכן הן פחות צפופות מאשר במצבן המוצק או הנוזלי. צפיפותם הנמוכה מעניקה נזילות גזים, המאפשרת לחלקיקי גז לעבור במהירות ובאופן אקראי זה על פני זה, מתרחבים או מתכווצים ללא מיקום קבוע. המרחקים הממוצעים בין המולקולות גדולים מספיק כדי שאינטראקציות בין מולקולות לא יפריעו לתנועתן.

לגזים אין צורה או נפח מוגדרים. התנועה האקראית של מולקולות הגז מאפשרת להן להתרחב או להתכווץ כדי להניח את נפח המיכל המחזיק אותן. לכן נפח גז מתייחס לחלל המיכל בו המולקולות שלו יכולות לנוע. מאפיין זה מביא לכך שגזים תופסים מקום רב יותר מאשר במצבם הנוזלי או המוצק. גזים מתכווצים ומתרחבים גם בכמויות צפויות בהתאם לשינויים בטמפרטורה ולחץ.

הצפיפות הנמוכה של הגזים הופכת אותם לדחוסים מכיוון שניתן למקם את המולקולות שלהם זה מזה. זה מאפשר להם לנוע בחופשיות כדי להשתלב בפערי החלל ביניהם. כמו שגזים ניתנים לדחיסה, הם גם ניתנים להרחבה. החופש של מולקולות הגז גורם להם לקבל צורה של כל מיכל בו הן מונחות, וממלא את נפח המיכל.

בהתחשב בכמויות המרווח הגדולות בין מולקולות הגז, שניים או יותר גזים יכולים להתערבב במהירות ובקלות זה עם זה כדי ליצור תערובת הומוגנית. תהליך זה נקרא דיפוזיה.

מולקולות גז נמצאות בתנועה מתמדת. הם מפעילים לחץ, או כוח ליחידת שטח, על המשטח הפנימי של המכולה שלהם. הלחץ משתנה בהתאם לכמות הגז המוגבלת לנפח מיכל נתון, לטמפרטורה ולחץ.