Gaz
Gaz, Maddenin üç temel halinden biri ve en iyi bilineni. Gazlar, billurlaşmış katılar gibi düzenli değillerdir; ama homojen oldukları için incelenmeleri kolaydır.
Gazların, sıvılar gibi kendilerine özgü bir gücü yoktur; ama sıvıların tersine, bulundukları boşluğu tümüyle doldururlar. Bu özellik, saydam bir kaba yeşilimsi sarı renkli klor gazı koyularak saptanabilir.
Gazların belirli ağırlıkları vardır; havası pompa e boşaltılabilen musluklu bir cam balon ve tartı aygıtıyla bu özellik kolayca belirlenebilir. Hava dolu bu balon tartıldıktan sonra havası boşaltılırsa, hafiflediği görülür. Öte yandan, havanın bir ağırlığı bulunmasına karşılık yoğunluğu azdır. Normal basınç ve çevre sıcaklığında atmosferden alınan bir gram hava, yaklaşık bir litrelik bir hacim kaplar. Belli hacimdeki bir gaz, aynı hacimdeki sıvı ya da katıdan daha hafittir; çünkü gaz halindeki maddelerin molekülleri yaygındır.
Gazları sıkıştırmak için az bir basınç yeterlidir (tıpkı, deliği parmakla tıkandıktan sonra çalıştırılan bisiklet pompasında olduğu gibi). Buna karşılık, sıvı ya da katı cisimler, hemen hiç sıkıştırılamaz. Gazların sıkıştırılabilme yasası, bilim adamları tarafından saptanmıştır. Belli miktarda bir gazın basıncı, sıcaklığı değişmez tutularak, iki, üç ya da dört kata çıkarılırsa. kapladığı hacim yarıya, üçte bire ya da dörtte bire iner. Başka bir deyişle, değişmez sıcaklıkta belli kütlesi olan bir gazın basıncı ile hacminin çarpımı değişmez: Mariotte yasası.
Fransız kimyacısı Gay-Lussac da, ısı etkisiyle gazların hacim değiştirme yasasını ortaya koymuştur. Bu yasaya göre, değişmez basınç altında herhangi bir gazın hacmi. mutlak sıcaklığıyla orantılıdır. Mariotte ve Gay-Lusssac yasalarına uyan gazlara, "tükel gazlar" adı verilir. Düşük basınç altında, bütün gazlar bu yasalara uyar. Gazların molekül yapısı. Sıvı ya da gaz molekülleri, sürekli çalkalanma halindedir. Bu moleküller, sıvılarda birbiri üstünde kayar gazlardaysa, birbirinden bağımsızıdır ve boşlukta sürekli yer değiştirirler. Gaz moleküllerinin doğrusal yörüngeleri, yalnızca birbirlerine ya da içinde bulundukları kabın çeperine çarptıklarında kırılır. Gazın hacmi, kendisini oluşturan moleküllerin toplam hacminden çok büyüktür. Bir gaz sıkıştırdığında, moleküllerin hareket alanları daraltılmış olur; dolayısıyla, moleküller daha sık çarpışmaya başlar ve gaz, artık tükel gazlara özgü yalın yasalara uymaz; çünkü gaz sıkıştırıldığında. molekülleri arasındaki boşluk çok daralır ve molekülleri birbirine dokunan sıvı hale yaklaşır.
Normal koşullarda gazlar elektrik iletmezler. Çünkü, gazlarda elektrik yüklü tanecikler (elektronlar ya da artı yüklü iyonlar) bulunmaz. Ne var ki, şiddetli bir elektrik alanı içine konduklarında ya da yüksek sıcaklığa tutulduklarında, artı iyonlar açığa çıkabilir. Bu olay, bir elektrik üretecine bağlanan ark lambalarında gözlemlenebilir. Akan şiddeti yükseltilirse, elektrik boşalımı gazışıl hale gelir. Akan şiddeti sınır değere ulaştığındaysa, lambada ark olayı doğar. Yüksek şiddetteki elektrik alanı, yüksek sıcaklıkla birleşirse, gaz yeni bir hal olan plazmaya dönüşür; plazma halinde, gaz bütünüyle iyonlaşır ve elektrik iletkeni olan bir akışkan durumuna gelir.