Im gasförmigen Zustande nimmt9 die Materie den grössten Raum ein, besitzt keinen Zusammenhang, und vermag daher keine selbstständige Form oder Gestalt anzunehmen, sondern erfüllt jeden Raum, den man ihr bietet, vollständig. Lässt10 man in einen mit einem Gase erfüllten Raum ein zweites Gas einströmen, so verbreitet sich letzteres allmählig (vorausgesetzt dass die Gase nicht chemisch auf einander einwirken) in dem Raume ebenso gleichmässig, wie wenn kein anderes Gas vorhanden wäre. Man nennt dies die Diffusion der Gase. In der atmosphärischen Luft sind Sauerstoff- und Stickstoffgas11 mit einander diffundiert.
Nach Boyle vermindert sich bei12 allen Gasen der Raum, den ein Gas einnimmt, im umgekehrten Verhältnis zum Druck. Lässt man z. B. auf ein Gas, das einen Raum von 100 l erfüllt, einen doppelten Druck wirken, so wird dadurch das Gas auf sein halbes Volumen, also auf 50 l, zusammengepresst.
Nach Gay-Lussac dehnen sich alle Gase bei gleicher Temperaturzunahme im gleichen Verhältnisse aus und umgekehrt; oder, wenn man ihnen die Ausdehnung nicht gestattet, so erhöht sich der Druck, den die Gase auf die Wandungen des sie umschliessenden Gefässes ausüben, bei allen Gasen im gleichen Verhältnis zur Temperaturzunahme und umgekehrt. Der Wert, um13 welchen sich die Gase bei gleichbleibendem Druck für je 1° C. der Zunahme oder Abnahme der Temperatur ausdehnen oder zusammenziehen, der sogenannte Ausdehnungskoefficient, ist 0,00367 oder 1/273 des ursprünglichen Volumens. Diese Gesetze haben sich bei späteren Prüfungen nicht als ganz, sondern nur als annähernd richtig erwiesen.
Durch geeignete Mittel kann ein Gas in eine Flüssigkeit, eine Flüssigkeit in ein Gas, oder ein fester Körper zuerst in eine Flüssigkeit und diese in ein Gas verwandelt werden.
40.
Alle Gase lassen1 sich, die einen leichter2, die anderen schwieriger2, in den flüssigen Zustand überführen (verdichten, verflüssigen), wenn man sie unter genügender Abkühlung einem genügend hohen Drucke unterwirft.
Erhitzt man eine flüchtige Flüssigkeit, so beginnt sie bei einer bestimmten3 Temperatur, welche man ihren Siedepunkt nennt, oft unter lebhafter Bewegung Dampfblasen zu entwickeln, zu sieden, und dabei4 in den dampfförmigen Zustand überzugehen. Das Sieden hängt davon ab5, dass die sich aus der Flüssigkeit entwickelnden6 Dämpfe eine genügende Spannung7 (Dampfdruck) besitzen, um den auf der Oberfläche der Flüssigkeit wirkenden Druck (z. B. den Luftdruck) zu überwinden, also8 unter Verdrängung der Luft von der Flüssigkeit emporsteigen zu können. Je grösser der auf die Flüssigkeit wirkende Druck ist, desto höhere Temperatur ist nötig, um dieselbe zum Sieden zu bringen. Bei normalem Luftdruck von 760 mm Quecksilbersäule des Barometers siedet das Wasser bei 100° und entwickelt dabei Wasserdampf von 1 Atm. Spannung oder Dampfdruck. Bei halbem Luftdruck oder 380 mm Quecksilbersäule siedet das Wasser schon bei 82°; bei 1/4 Luftdruck schon bei 66°. Dementsprechend9 vermindert sich auch der Druck der aufsteigenden Dämpfe auf 1/2 und 1/4 Atmosphären. Bei verdoppeltem Druck steigt der Siedepunkt des Wassers auf 121°; bei 3 Atm. Druck auf 135°.
Um die Siedepunkte verschiedener Flüssigkeiten miteinander vergleichen zu können, bezieht10 man dieselben immer auf den gewöhnlichen Luftdruck von 760 mm.
Für viele Flüssigkeiten ist der Siedepunkt ein gutes Merkmal11 zu ihrer Erkennung12 und ein Mittel zu ihrer Reindarstellung13 durch Destillation aus Mischungen mit anderen Flüssigkeiten.
Eine besondere Art der Verflüssigung erleiden die Gase durch ihre Eigenschaft, sich in verschiedenen Flüssigkeiten zu lösen, dabei von der Flüssigkeit aufgenommen (absorbiert) zu werden und damit ein homogenes flüssiges Gemenge zu bilden. Die Löslichkeit der Gase in Wasser z. B. ist sehr verschieden. 1 Vol. Wasser von 0° C. und 760 mm Druck löst 0,04 Vol. Sauerstoff, 1,8 Vol. Kohlensäure14, 4,4 Volumina Schwefelwasserstoff15, 525 Vol. Chlorwasserstoff16 und sogar 1148 Vol. Ammoniakgas. Bei steigender Temperatur sowie bei Druckverminderung nimmt17 die Löslichkeit ab.