Table of Contents
بحث عن الغازات في الكيمياء ، الغازات في كل مكان. فالغلاف الجوي عبارة عن غلاف للغازات يحيط بالأرض. ففي المواد الصلبة ، تكون الذرات والجزيئات مضغوطة ومتقاربة.وفي السوائل ذرات منتشرة أكثر قليلاً. وجزيئات الغازات منتشرة ومليئة بالطاقة ، وتتحرك باستمرار بطرق عشوائية.
بحث عن الغازات في الكيمياء
ما هي السمة الفيزيائية الأخرى للغازات؟
يمكن للغازات أن تملأ حاوية من أي حجم أو شكل. لا يهم حجم الحاوية. حيث تنتشر الجزيئات لملئ المساحة كلها بالتساوي. فكر في بالون. بغض النظر عن الشكل الذي تصنعه البالون ، سيتم ملؤه بالتساوي مع جزيئات الغاز. حتى لو قمت بصنع حيوان بالون ، فإن الجزيئات تنتشر بالتساوي في جميع أنحاء الشكل بأكمله.
يمكن للسوائل أن تملأ قاع الحاوية فقط ، بينما يمكن للغازات أن تملأها بالكامل. يعتمد شكل السوائل بشكل كبير على الجاذبية ، في حين أن الغازات الأقل كثافة خفيفة بما يكفي للحصول على حرية أكبر في الحركة.
بحث عن الغازات في الكيمياء الفرق بين الغاز والبخار
قد تسمع مصطلح ” بخار “. يعني البخار والغاز الشيء نفسه. تستخدم كلمة بخار لوصف الغازات التي عادة ما تكون سوائل في درجة حرارة الغرفة. والغاز هو عبارة عن مادة ، تتكون من مجموعة من الجسيمات وتتميز بانخفاض الكثافة ، والسيولة العالية ، ونقص الصلابة. من الأمثلة الجيدة على هذه الأنواع من السوائل الماء (H 2 O) والزئبق (Hg). يحصلون على لقب البخار عندما يكونون في مرحلة غازية. ربما ستسمع مصطلح “بخار الماء” الذي يعني الماء في حالة الغاز. عادة ما تكون المركبات مثل ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) غازات في درجة حرارة الغرفة. نادرا ما يتحدث العلماء عن بخار ثاني أكسيد الكربون.
ضغط الغاز
بحث عن الغازات في الكيمياء تحتوي الغازات على كميات هائلة من الطاقة وتنتشر جزيئاتها قدر الإمكان. عند مقارنة المواد الصلبة أو السائلة ، يمكن ضغط تلك الأنظمة الغازية المنتشرة بجهد قليل جدًا. يستخدم العلماء والمهندسون هذه السمة الجسدية طوال الوقت. مزيج من الضغط المتزايد وانخفاض درجة حرارة غازات القوة في حاويات نستخدمها كل يوم.
قد يكون لديك هواء مضغوط في زجاجة رذاذ أو تشعر بأن ثاني أكسيد الكربون يندفع خارج علبة من الصودا. هذان مثالان للغاز الذي يتم دفعه إلى مساحة أصغر عند ضغط أكبر. بمجرد إدخال الغاز في بيئة ذات ضغط أقل ، يندفع خارج الحاوية. تنتقل جزيئات الغاز من منطقة ذات ضغط مرتفع إلى منطقة ذات ضغط منخفض.
بحث عن الغازات في الكيمياء قوانين الغازات
درجة الحرارة والضغط وكمية وحجم الغاز مترابطة ، وقد طور العديد من العلماء قوانين لوصف العلاقات فيما بينها.
قانون بويل
تم تسمية قانون بويل على اسم روبرت بويل ، الذي ذكره لأول مرة في عام 1662. ينص قانون بويل على أنه إذا تم الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة ، فإن الحجم والضغط لهما علاقة عكسية. أي ، مع زيادة الحجم ، ينخفض الضغط ، وفقًا لجامعة كاليفورنيا ، ChemWiki لديفيس . ستسمح زيادة المساحة المتاحة لجزيئات الغاز بالانتشار أبعد ، ولكن هذا يقلل من عدد الجسيمات المتاحة للتصادم مع الحاوية ، وبالتالي ينخفض الضغط. إن تقليل حجم الحاوية يجبر الجسيمات على الاصطدام في كثير من الأحيان ، لذلك يزداد الضغط. مثال جيد على ذلك هو عندما تملأ إطارًا بالهواء. مع دخول المزيد من الهواء ، يتم تجميع جزيئات الغاز معًا ، مما يقلل من حجمها. طالما بقيت درجة الحرارة كما هي ، يزداد الضغط.
قانون تشارلز (قانون غاي لوساك)
في عام 1802 ، أشار الكيميائي والفيزيائي الفرنسي جوزيف لويس غاي لوساك إلى البيانات التي جمعها مواطنه جاك تشارلز في ورقة تصف العلاقة المباشرة بين درجة حرارة وحجم الغاز الذي يتم الاحتفاظ به عند ضغط مستمر. تشير معظم النصوص إلى هذا على أنه قانون تشارلز ، لكن البعض يسميه قانون غاي لوساك ، أو حتى قانون تشارلز غاي لوساك.
ينص هذا القانون على أن حجم ودرجة حرارة الغاز لهما علاقة مباشرة: فمع زيادة درجة الحرارة ، يزداد الحجم ، عند ثبات الضغط. يزيد تسخين الغاز من الطاقة الحركية للجسيمات ، مما يتسبب في تمدد الغاز. من أجل الحفاظ على الضغط ثابتًا ، يجب زيادة حجم الحاوية عند تسخين الغاز.
يفسر هذا القانون لماذا من قواعد السلامة المهمة أنه لا يجب عليك أبدًا تسخين وعاء مغلق. زيادة درجة الحرارة دون زيادة الحجم المتاح لاستيعاب الغاز المتوسع يعني أن الضغط يتراكم داخل الحاوية وقد يتسبب في انفجارها. يشرح القانون أيضًا سبب ظهور ميزان حرارة الديك الرومي عند الانتهاء من الديك الرومي: يزداد حجم الهواء المحبوس تحت المكبس مع ارتفاع درجة الحرارة داخل الديك الرومي.
رقم أفوجادرو
في عام 1811 ، اقترح العالم الإيطالي أميديو أفوجادرو فكرة أن كميات متساوية من الغاز في نفس درجة الحرارة والضغط سيكون لها عدد متساوٍ من الجسيمات ، بغض النظر عن طبيعتها الكيميائية وخصائصها الفيزيائية.
ثابت الغاز المثالي
تعد الطاقة الحركية لكل وحدة درجة حرارة لمول واحد من الغاز قيمة ثابتة ، يشار إليها أحيانًا باسم ثابت Regnault ، الذي سمي على اسم الكيميائي الفرنسي Henri Victor Regnault . يتم اختصاره بالحرف R. Regnault الذي درس الخصائص الحرارية للمادة واكتشف أن قانون Boyle لم يكن مثاليًا. عندما تقترب درجة حرارة المادة من نقطة الغليان ، فإن تمدد جزيئات الغاز ليس متجانسًا تمامًا.
قانون الغاز المثالي
رقم Avogadro ، ثابت الغاز المثالي ، وكلا قوانين بويل وتشارلز مجتمعة لوصف الغاز المثالي النظري الذي تكون فيه جميع تصادمات الجسيمات متساوية تمامًا. تقترب القوانين من وصف سلوك معظم الغازات ، ولكن هناك انحرافات رياضية صغيرة جدًا بسبب الاختلافات في حجم الجسيمات الفعلية والقوى الجزيئية الدقيقة في الغازات الحقيقية. ومع ذلك ، غالبًا ما يتم دمج هذه القوانين المهمة في معادلة واحدة تعرف باسم قانون الغاز المثالي. باستخدام هذا القانون ، يمكنك العثور على قيمة أي من المتغيرات الأخرى – الضغط أو الحجم أو العدد أو درجة الحرارة – إذا كنت تعرف قيمة الثلاثة الأخرى.
خواصّ الغازات
_ تتكوّن من جزيئاتٍ متباعدةٍ في تركيبها البنائيّ؛ ممّا يُتيح لها الحركة العشوائيّة السّريعة في كافّة أنحاء الحجم الذي توجد فيه، ويؤدي إلى حدوث تصادماتٍ فيما بينها ممّا يتولّد عنه تبادلٌ للطاقة، وهذا ما يُفسر سُرعة انتشار رائحة العطر في الغرفة بمجرد رشّ العطر في أيّة زاويةٍ منها.
_العلاقة ما بين المسافة الكبيرة بين جزيئات الغازات ودرجة الحرارة علاقة طرديّة؛ فكلّما زادت درجة الحرارة المؤثرة على الغاز زادت المسافات بين الجزيئات وبالتّالي قلت كثافة الغاز والعكس صحيح.
_الغازات في عمومها قابلةٌ للانضغاط في عبواتٍ أو أسطواناتٍ؛ كأسطوانات الغاز المنزليّ وغيرها. الغازات لها القابليّة للتّميع؛ أي أن تتحول إلى مائعٍ وهو الغاز المُسال.