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Une sphère de stockage de gaz naturel.

Une conduite de gaz de ville en polyéthylène.

Les gaz de combat ont été produits et utilisés de manière industrielle lors de la Première Guerre mondiale.

Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à occuper tout le volume disponible. Cette phase constitue l'un des quatre états dans lequel peut se trouver un corps pur, les autres étant les phases solide, liquide et plasma (ce dernier, proche de l'état gazeux, s'en distingue par sa conduction électrique). Le passage de l'état liquide à l'état gazeux est appelé vaporisation. On qualifie alors le corps de vapeur (par exemple la vapeur d'eau).

À basse pression, les gaz réels ont des propriétés semblables qui sont relativement bien décrites par le modèle du gaz parfait. La masse volumique d'un corps pur atteint son minimum à l'état gazeux. Elle décroît sous l'effet d'une baisse de pression (loi de Gay-Lussac et loi de Charles) ou d'une hausse de la température (on parle de dilatation des gaz). Les mouvements chaotiques des molécules qui composent le corps le rendent informe et lui permettent d'occuper entièrement l'espace clos qui le contient. Une propriété remarquable des gaz parfaits, valable approximativement pour les gaz réels, est que, dans les mêmes conditions de température et de pression, un volume donné contient toujours le même nombre de molécules quelle que soit la composition du gaz (loi d'Avogadro).

Étymologie |

Au tout début du XVII^e siècle, un chimiste flamand, Jean-Baptiste Van Helmont, utilisa le mot « gas » par rapprochement avec le mot « chaos » (en néerlandais « ch » et « g » se prononcent de la même façon) venant du grec το χαος-χαους qui désigne l'espace immense et ténébreux qui existait avant l'origine des choses (dans la mythologie). En effet, il voulait introduire une notion de vide. Peu après, les français écrivirent « gas » avec un z : gaz. Ce n'est qu'à la fin du XVIII^e siècle que le mot prit son sens moderne.

Généralités |

Les gaz sont miscibles entre eux : on parle de mixage pour l'action de mélanger et, de mélange gazeux pour l'état mélangé. Exemple : l'air sec, épuré de son dioxyde de carbone, est un mélange composé principalement de 78 % de diazote (N₂), de 21 % de dioxygène (O₂) et de 1 % d'argon (Ar).

Un gaz peut se dissoudre dans l'eau (loi de Henry), ou d'autres liquides (comme le sang). Par exemple la pression d'oxygène dans le sang artériel PaO2 est de 85 ± 5 mmHg, et la pression du dioxyde de carbone PaCO2 est de 40 ± 4 mmHg. Les gaz dissous dans le sang peuvent créer des embolies gazeuses en cas de décompression rapide lors d'une plongée sous-marine — les gaz inertes hélium ou hydrogène sont en cause.

Un gaz peut même se dissoudre (faiblement) dans un métal (adsorption, désorption).

La combustion des gaz oxydables est très importante en chimie, en chimie organique et, donc dans la vie courante.

Gaz et thermodynamique |

Des transformations d'état, les transitions de phase, affectent les gaz.

Le passage direct de l'état solide à l'état gazeux est appelé sublimation (par exemple, le dioxyde de carbone CO₂, ou neige carbonique) ; la transformation inverse s'appelle déposition, condensation solide ou encore sublimation inverse.

Quand un liquide passe à l'état gazeux, il y a vaporisation (soit par évaporation, soit par ébullition). L'inverse s'appelle la liquéfaction.

Articles connexes |

En chimie : gaz halogènes, gaz rares, gaz naturel

En physique : gaz parfait, gaz réel, ionisation des gaz, théorie cinétique des gaz

Pour les applications technologiques : compression des gaz, Histoire de la liquéfaction des gaz, machine à vapeur, moteur à gaz, moteur à combustion interne

En relation avec les phénomènes atmosphériques : air, atmosphère, effet de serre, gaz à effet de serre, ozone, couche d'ozone oxyde d'azote

Gaz et optique |

• 
  réfraction gazeuse (loi de Gladstone, aberration)


• 
  absorption lumineuse, émission (loi de Kirchhoff)


• 
  gaz coloré (par exemple le dioxyde d'azote NO₂ est roux)


• bec de gaz


• jets atomiques…

Gaz, combustion en chimie |

Gaz, usage industriel et technique |

Symbole du système général harmonisé de classification et d'étiquetage des produits chimiques indiquant un gaz sous pression.

• 
  air liquide,


• 
  combustible, moteur, réacteur à gaz, usine à gaz,


• gaz comprimé


• gazogène


• GPL


• gazoduc


• 
  ballon à gaz, dirigeable, aérostat
  


• 
  Gaz propulseur pour des aérosols
  


• Gaz réfrigérant


• 
  Turbine à gaz, turbine à vapeur
  

Gaz et biologie |

• digestion : avoir des gaz, roter, éructation
  


• 
  respiration, asphyxie, gaz méphitique, gaz irritant (par exemple, le dioxyde de soufre, SO₂), empoisonnement gaz toxique, mélange de gaz en plongée sous-marine et bouteille de gaz, ivresse des profondeurs…


• 
  anesthésiant, hilarant (N₂O), puant, brûlant la peau, lacrymogène …


• gaz dissous, embolie gazeuse.


• gaz neurotransmetteur (NO).


• gaz neurotoxique
  


• gaz de protection alimentaire


• …

Gaz en astrophysique |

• gaz interstellaire

Gaz ultrafroids |

• Refroidissement d'atomes par laser


• Condensat de Bose-Einstein


• Condensat fermionique

Usages militaires |

• 
  Gaz de combat (armes chimiques)

Notes et références |

Voir aussi |

Articles connexes |

• États solide et liquide
  


• Point triple


• Masque à gaz


• Grillage avertisseur

v · m État de la matière
États	État solide État liquide État gazeux État plasma Fluide
Basse température	Condensat de Bose-Einstein Condensat fermionique Superfluidité Supersolidité
Haute énergie	Matière dégénérée Plasma quarks-gluons Fluide supercritique
Autres états	Colloïde Équilibre liquide-gaz État polyphasique Mésophase Cristal liquide Trou noir Condensat de Bose-Einstein
Concepts	Courbe de refroidissement Diagramme de phase Transition de phase Transition vitreuse Point triple Point critique Équation d’état Polymorphisme Polyamorphisme Polysomatisme Surfusion Cohésion
Changement d'état	Température et pression de changement d'état Point de fusion Point d'ébullition Point de sublimation Formule de Clapeyron Formules d'Ehrenfest Enthalpie de changement d'état Enthalpie de fusion Enthalpie de sublimation Enthalpie de vaporisation Théorème de Gibbs-Konovalov Azéotrope Point de fusion congruent Eutectique Équation de Schröder-van Laar

v · m Lois des gaz
Variables et constantes	Variables intensives pression volume molaire température thermodynamique facteur de compressibilité Variables extensives volume quantité de matière Constantes constante universelle des gaz parfaits constante de Boltzmann nombre d'Avogadro Caractéristiques des corps purs pression, température, volume molaire critiques masse molaire facteur acentrique
Gaz parfait	Loi des gaz parfaits loi de Boyle-Mariotte loi de Charles loi de Gay-Lussac loi d'Avogadro Mélange de gaz parfaits loi de Dalton théorème de Gibbs
Gaz réel	Équations d'état Dieterici cubiques van der Waals Redlich-Kwong équation du viriel Équilibre liquide-gaz diagramme de phase pression de vapeur saturante règle du palier de Maxwell fugacité loi de Raoult loi de Henry

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