десно|мини|Честице гасне фазе (атоми, молекули, или јоно) се слободно крећу у одсуству електричног поља.
Гасовито агрегатно стање (или плин) је једно од четири агрегатна стања (остала су чврсто стање, течно стање, и плазма). Чист гас може да се састоји од индивидуалних атома (нпр. племенити гас као што је неон), елементалних молекула који се састоје од једног типа атома (нпр. кисеоник), или молекула једињења формираних од различитих атома (нпр. угљен-диоксид). Гасовите смеше садрже различите чисте гасове. Гас се разликује од течности и чврсте материје по томе што постоји огромна сепарација између индивидуалних честица. Та сепарација обично чини безбојне гасове невидљивим за људско око. Интеракције гасних честица у присуству електричног и гравитационог поља се сматрају занемарљивим, што је представљено константним векторима брзине на слици. Један тип добро познатог гаса је пара.
Гасовито стање материје се налази између стања течности и плазме,This early 20th century discussion infers what is regarded as the plasma state. See pp. 137 of American Chemical Society, Faraday Society, Chemical Society (Great Britain) The Journal of physical chemistry, Volume 11 Cornell (1907). при чему плазма представља горњу температурну границу гасова. На граници доњег краја температурне скале леже дегенеративни квантни гасови,The work by T. Zelevinski provides another link to latest research about Strontium in this new field of study. See који задобијају све више пажње.Quantum Gas Microscope Offers Glimpse Of Quirky Ultracold Atoms. ScienceDaily. 4 November 2009. Атомски гасови високе густине који су супер -хлађени до изузетно ниских температура се класификују по њиховом статистичком понашању као било Босеов гас или Фермијев гас.
Елементални гасови Једини хемијски елементи који су стабилни на стандардној температури и притиску (СТП) су мултиатомски хомонуклеарни молекули: водоник (-{H2}-), азот (-{N2}-) и кисеоник (-{O2}-); плус два халогена, флуор (-{F2}-) и хлор (-{Cl2}-). Ти гасови, кад су груписани заједно са монатомским племенитим гасовима: хелијумом (-{He}-), неоном (-{Ne}-), аргоном (-{Ar}-), криптоном (-{Kr}-), ксеноном (-{Xe}-) и радоном (-{Rn}-), се називају елементалним гасовима. Алтернативно они су понекад називају „молекуларним гасовима“ да би се разликовали од молекула који су такође хемијска једињења.
Етимологија Реч гас је неологизам који је првобитно користио у раном 17. веку Фламански хемичар Ј.Б. ван Хелмонт.J. B. van Helmont, Ortus medicinae. … (Amsterdam, (Netherlands): Louis Elzevir, 1652 (first edition: 1648)). The word "gas" first appears on pp. 58, where he mentions: "… Gas (meum scil. inventum) …" (… gas (namely, my discovery) …). On pp. 59, he states: "… in nominis egestate, halitum illum, Gas vocavi, non longe a Chao …" (… in need of a name, I called this vapor "gas", not far from "chaos" …) Ван Хелмонтова реч изгледа да је била једноставно фонетска транскрипција грчке речи χάος хаос – г се у холандском изговара као ч и „лоч“ – у ком случају је Ван Хелмонт једноставно следио устаљену алхемијску употребу, првобитно кориштену у радовима Парацелсуса. Следствено Парацелсусовој терминологији, хаос значи нешто попут „ултра-разређене воде“.
Једна алтернативна верзија је да је Ван Хелмонтова реч коруптирана од -{gahst}- (или -{geist}-), са значењем дух или спирит. То је зато што су поједини гасови сугерисали натприродно порекло, као што је њихова способност узроковања смрти, манифестовања пламена, и услед њихове појаве у „рудницима, на днима бунара, у црквеним двориштима и другим усамљеним местима“.
Физичке карактеристике десно|мини|ивица|upright=1.1|Разношене честице дима пружају наговештај о кретању окружујућег гаса.
Пошто је многе гасове тешко директно уочити, они се описују коришћењем четири физичка својства или макроскопске карактеристике: притиском, запремином, бројем честица (хемичари их групишу у молове) и температуром. Те четири карактеристике су за мноштво гасова у различитим околностима изучавали научници као што су Роберт Бојл, Жак Чалс, Џон Далтон, Жозеф Луј Ге-Лисак и Амедео Авогадро. Њихове детаљне студије су ултимативно довеле до развоја математичких односа између тих својстава, која су изражена као закон идеалног гаса (погледајте испод секцију о поједностављеним моделима).
Гасне честице су знатно размакнуте једна од друге, и консеквентно имају слабије интермолекуларне силе од течних и чврстих материја. Те интермолекуларне силе произилазе из електростатичких интеракција између честица гаса. Истоветно наелектрисане површине различитих честица гаса се одбијају, док се супротно наелектрисани региони различитих честица гаса међусобно привлаче; гасови који садрже перманентно наелектрисане јоне су познати као плазме. Гасовита једињења са поларним ковалентним везама садрже перманентну неравнотежу наелектрисања и стога имају релативно јаке интермолекуларне силе, мада нето молекулско наелектрисање остаје неутрално. Пролазна, рандомно индукована наелектрисања постоје дуж неполарних ковалентних веза молекула и електростатичке интеракције узроковане њима се називају Ван дер Валсовим силама. Интеракције тих интермолекуларних сила варирају унутар супстанце што одређује многа физичка својства која су јединствена за сваки гас.The authors make the connection between molecular forces of metals and their corresponding physical properties. By extension, this concept would apply to gases as well, though not universally. Cornell (1907). стр. 164.–5.One noticeable exception to this physical property connection is conductivity which varies depending on the state of matter (ionic compounds in water) as described by Michael Faraday in the 1833 when he noted that ice does not conduct a current. See pp. 45 of John Tyndall's Faraday as a Discoverer (1868). Поређење тачки кључања за једињења формирана јонским и ковалентним везама доводи до тог закључка. Кретање честица дима на слици даје известан увид у понашање гаса при ниском притиску.
У поређењу са другим стањима материје, гасови имају малу густину и вискозитет. Притисак и температура утичу на честице унутар одређене запремине. Та варијација у сепарацији и брзини честица се назива компресибилност. Сепарација и величина честица утичу на оптичка својства гасова, као што се може видети на списку индекса рефракције. Коначно, честице гаса се удаљавају једна од друге подвргавајући се процесу дифузије да би се хомогено дистрибуирале у било којој посуди.
Макроскопска својства десно|мини|ивица|upright=1.0|Слика шатла током фазе повратка на Земљу. При посматрању гаса, типично се усвоји референтни оквир или скала дужина. Веће скале распона кореспондирају макроскопској или глобалној тачки гледишта гаса. Тај регион (који се назива запремина) мора да буде довољно велик да би садржао велики узорак честица гаса. Резултирајућа статистичка анализа узорка те величине производи „просечно“ понашање (и.е. врзину, температуру или притисак) свих честица гаса у региону. У контрасту с тим, мање скале распона кореспондирају микроскопском или корпускуларном гледишту.
Макроскопски, карактеристике гаса се мере било у виду самих честица гаса (брзине, притиска, или температуре) или њиховог окружења (запремине). На пример, Роберт Бојл је изучавао пнеуматску хемију током мале порције своје каријере. Један од његових експеримената је везан за макроскопска својства притиска и запремине гаса. У његовом експерименту је кориштена Ј-цев манометра која изгледа као епрувета у облику слова Ј. Бојл је заробио инертни гас у затвореном крају цеви слојем живе, чиме је остварио константан број честица и температуру. Он је приметио да са повећањем притиска у гасу, додавањем живе у цев, долази до смањења запремине гаса (што је познато као инверзан однос). Бојл је исто тако уочио да је производ притиска и запремине у сваком експерименту константан. Тај однос се одржава за сваки гас, тако да је Бојл формулисао закон, (-{PV=k}-), који носи његово име у знак његовог доприноса овом пољу.
Постоје многи математички алати за анализу својстава гаса. Кад се гасови подвргну екстремним условима, ти алати постају нешто комплекснији, од Ојлерових једначина за невискозни проток до Навијер–Стоксових једначина за потпуно описивање вискозних ефеката. Те једначине су адаптиране на услове датог гасног система. Бојлова лабораторијска опрема је омогућила употребу алгебре за добијање аналитичких резултата. Његови резултати су били могући зато што је он изучавао гасове при релативно ниским притисцима где се они понашају у "идеалном" маниру. Ти идеални односи су применљиви на прорачуне безбедности за разноврсне услове летења користећи мноштво материјала. Технолошка опрема која је у данашње време у употреби је дизајнирана за безбедно изучавање егзотичнијих операционих окружења, у којима се гасови више не понашају у "идеалном" маниру. Ти сложенији прорачуни, укључујући статистику и мултиваријабилни рачун, омогућавају решавање таквих комплексних динамичких ситуација, као што је поновни просторни улаз возила. На пример анализа повратка спејс-шатла је приказана на слици. Прорачуном се осигурава да су својства материјала под таквим напонским условима одговарајућа. У таквом режиму летења, гас се више не понаша идеално.
Притисак
Симбол којим се означава притисак у једначинама је -{"p"}- или -{"P"}-, а СИ јединица је паскал.
При описивању суда с гасом, термин притисак (или апсолутни притисак) се односи на просечну силу по јединици површине коју гас врши на површину суда. У тој запремини, понекад је лакше да се визуелизују честице гаса у праволинијском кретању, док се не сударе са судом (погледајте дијаграм на врху чланка). Сила коју гас врши на честице суда током судара је промена момента честице. Током судара мења се само нормална компонента брзине. Честица која се креће паралелно да зидом не мења свој моменат. Стога просечна сила на површини мора да буде просечна промена линеарног момента свих колизија.
Притисак је сума свих нормалних компоненти силе коју врше честице које се сударају са зидом суда, подељена са површином зида.
Температура мини|Ваздушни балон се смањује након урањања у течни азот
Симбол који се користи за означавање температуре у једначинама је -{T}-, са СИ јединицом келвин.
Брзина честица гаса је пропорционална њиховој апсолутној температури. Запремина балона у снимку се смањује кад се заробљене честице гаса успоре урањањем балона у екстремно хладни азот. Температура било ког физичког система је повезана са кретањем честица (молекула и атома) које сачињавају систем.See pages 137–8 of Society, Cornell (1907). У статистичкој механици, температура је мера просечне кинетичке енергије честице. Методи очувања ове енергије су диктирани степенима слободе самих честица (модом енергије). Кинетичка енергија додата (у ендотермном процесу) честицама гаса путем колизија производи линеарно, ротационо, и вибрационо кретање. У контрасту с тим, молекул у чврстој материји може једино да повећа своје вибрационе модове додатком топлоте, јер структура кристалне решетке спречава његово линеарно и ротационо кретање. Молекули загрејаног гаса имају већи опсег брзине који константно варира услед константних судара са другим честицама. Опсег брзина се може описати помоћу Максвел–Болцманове дистрибуције. Употреба ове дистрибуције подразумева присуство идеалних гасова у близини термодинамичке равнотеже за разматрани систем честица.
Специфична запремина
Симбол који се користи за обележавање специфичне запремине у једначинама је -{"v"}-, са СИ јединицом кубни метар по килограму. Симбол који се користи за обележавање запремине у једначинама је -{"V"}-, са СИ јединицом кубни метар.