Σχετική ανίχνευση πολλαπλών-ανιχνευτών αερίων
Το αέριο είναι μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις καταστάσεις της ύλης (οι άλλες τρεις είναι στερεό, υγρό και πλάσμα). Τα αέρια μπορούν να αποτελούνται από μεμονωμένα άτομα (όπως σπάνια αέρια), στοιχειακά μόρια που αποτελούνται από ένα στοιχείο (όπως το οξυγόνο), μόρια ένωσης που αποτελούνται από πολλαπλά στοιχεία (όπως το διοξείδιο του άνθρακα) και ούτω καθεξής.
Τα μείγματα αερίων μπορεί να περιλαμβάνουν διάφορες αέριες ουσίες, όπως ο αέρας. Η σημαντική διαφορά μεταξύ αερίων, υγρών και στερεών είναι η μεγάλη απόσταση μεταξύ των σωματιδίων αερίου. Αυτή η απόσταση καθιστά δύσκολο για το ανθρώπινο μάτι να ανιχνεύσει άχρωμα αέρια.
Το αέριο, όπως και το υγρό, είναι ρευστό: μπορεί να ρέει και να παραμορφώνεται. Σε αντίθεση με τα υγρά, τα αέρια μπορούν να συμπιεστούν.
Εάν δεν υπάρχουν περιορισμοί (όπως δοχεία ή πεδία δυνάμεων), τα αέρια μπορούν να διαχέονται χωρίς περιορισμό σε όγκο ή σταθερό. Τα άτομα ή τα μόρια των αερίων ουσιών μπορούν να κινούνται ελεύθερα μεταξύ τους.
Τα χαρακτηριστικά του αερίου είναι μεταξύ υγρού και πλάσματος και η θερμοκρασία του αερίου δεν θα υπερβαίνει αυτή του πλάσματος. Το κατώτερο όριο της θερμοκρασίας του αερίου είναι το εκφυλισμένο αέριο κουάρκ, το οποίο αποτιμάται όλο και περισσότερο.
Τα ατομικά αέρια υψηλής πυκνότητας που ψύχονται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες μπορούν να ταξινομηθούν σε αέρια Bose και αέρια Fermi με βάση τις στατιστικές τους ιδιότητες, ενώ άλλες καταστάσεις φάσης μπορούν να αναφέρονται στη λίστα καταστάσεων φάσης.
Υπό τυπικές συνθήκες, τα χημικά στοιχεία που είναι μόρια αερίου περιλαμβάνουν το υδρογόνο (H2), το άζωτο (N2), το οξυγόνο (O2) και δύο αλογόνα, το φθόριο (F2) και το χλώριο (Cl2), αντίστοιχα.
Επιπλέον, υπάρχουν σπάνια αέρια ενός ατόμου όπως το ήλιο (He), το νέο (Ne), το αργό (Ar), το κρυπτό (Kr), το ξένο (Xe) και το ραδόνιο (Rn).
Επειδή τα περισσότερα αέρια είναι δύσκολο να παρατηρηθούν άμεσα, συχνά περιγράφονται από τις τέσσερις φυσικές ή μακροσκοπικές τους ιδιότητες:
Πίεση, όγκος, αριθμός σωματιδίων (που εκφράζονται σε mol από τους χημικούς) και θερμοκρασία. Αυτά τα τέσσερα χαρακτηριστικά έχουν παρατηρηθεί επανειλημμένα από πολλούς επιστήμονες (όπως ο Robert Boyle, ο Jacques Charles, ο John Dalton, ο Joseph Louis Gay Lussac, ο Amadeo Avogadro κ.λπ.) μέσω διαφορετικών αερίων και συσκευών. Η προσεκτική μελέτη τους τελικά διαμόρφωσε τον νόμο του ιδανικού αερίου που περιγράφει τις μαθηματικές σχέσεις μεταξύ αυτών των ιδιοτήτων.
