تعريف الغازات تعتبر الغازات أحد حالات المادة (الصلبة ، والسائلة ، والغازية) ، وتكون المادة في حالاتها الثلاث بنفس التركيب الكيميائي لا يتغير تركيبها عند تحويلها من حالة لأخرى ، وتتحول المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة عن طريق التكثيف ، وتتحول المادة الصلبة إلى غاز عن طريق عملية التسامي ، ويتحول السائل إلى صلب عن طريق التجميد. [1] خصائص الغازات ليس للغازات شكل محدد بل تأخذ شكل الإناء الذي توضع فيه. تكون الغازات ذات انضغاط شديد. كثافة الغازات تكون منخفضة جدا. يوجد فراغات كبيرة بين جزيئات الغاز. [1] النظرية الحركية الجزيئية للغازات تعتمد النظرية الحركية الجزيئية للغازات على عدة افتراضات ، كما أنها تتناول النموذج المجهري للغاز ، وتتمثل هذه الافتراضات في الآتي: يتكون الغاز من جزيئات ضئيلة الحجم وذات حركة عشوائية. يعتبر حجم الغاز صغير جدا بالنسبة لحجم الحاوية. غياب قوى الجذب بين الجزيئات ، حيث يعمل كل جزء بشكل مستقل تماما. التصادمات بين جزيئات الغاز ، وجزيئات الغاز وجدار الكاوية تصادمات مرنة ، مما يؤدي إلى ثبات الطاقة الحركية الكلية. قانون الغازات المثالية: المفهوم والصيغة ومسائل محلولة - سطور. تتناسب درجة حرارة الغاز مع متوسط الطاقة الحركية لجزيئاته بشكل طردي.
يحدث تصادم مرن بين جزيئات الغاز أي أنه لا يسبب هذا التصادم فقد للطاقة، وتكون هذه التصادمات بين جزيئات الغاز مع بعضها من ناحية، وجزيئات الغاز مع الوعاء الموضوعة فيه من ناحية أخرى. يحدث انتقال للطاقة الحركية بين جزيئات الغاز. وتفسر النظرية الحركية للغازات أن كمية الضغط على جدران الأسطوانة الموجود بداخلها تعتمد على كثافة جزيئات الغاز، وارتفاع درجة الحرارة، والتي بدورها تزيد من حركة الجزيئات وتصادمها، وتسهم النظرية في اشتقاق خصائص عدة للغاز مثل اللزوجة، والتوصيل الحراري، والكهربائي، والانتشار، والسعة الحرارية، والتنقل. المراجع ↑ Mary Bagley (8/1/2016), "Properties of Matter: Gases", livescience, Retrieved 28/9/2021. Edited. ^ أ ب W. D. Johnson (13/3/2018), "What Are Five Properties of Gases? ", sciencing, Retrieved 28/9/2021. ^ أ ب "What are the Properties of Gases? ", byjus, Retrieved 28/9/2021. Edited. ^ أ ب "What Are Five Properties of Gases? ", sciencing, Retrieved 28/9/2021. Johnson (13/3/2018), "What Are Five Properties of Gases? ", sciencing, Retrieved 28/9/2021. قوانين الغازات المثاليّة. Edited. ↑ "What are the Properties of Gases?
ويمكننا استخدام العلاقة بين كميات الغازات بالمولات وأحجامها باللترات من أجل حساب قياس العناصر المتفاعلة والتي تشتمل على غازات ، إذا كان الضغط ودرجة الحرارة معروفين ، يعتبر ذلك أمر مهم لعدة أسباب تتضمن العديد من التفاعلات التي يتم إجراؤها في المختبر لتكوين أو تفاعل غاز. قارن بين خصائص الغاز الحقيقي والغاز المثالي - إسألنا. كثافة الغاز والكتلة المولية تختلف الكثافة بالنسبة لـ قوانين الغازات باختلاف عدد جزيئات الغاز في الحجم الثابت ،حيث يمكن معالجة معادلة الغاز المثالي من أجل حل أنواع مختلفة ومتعددة من المشاكل ، لتحديد كثافة غاز معين نقوم بإعادة ترتيب المعادلة. يمكن التعبير عن كثافة الغاز بشكل عام باستخدام وحدة جرام/ لتر حيث يعطى ضرب الجانبين الأيمن ، والأيسر للمعادلة للغاز (M) بـ الكتلة المولية ، ويتيح لنا تحديد كثافة الغاز عندما نعرف الكتلة المولية ، أو العكس. نجد أنه من الأمثلة على الكثافة المتغيرة لغرض مفيد هو منطاد الهواء الساخن ، والذي يتكون من كيس يعرف باسم المغلف ويكون قادر على احتواء الهواء الساخن، عندما يتم تسخين الهواء الذي يوجد في الغلاف يصبح أقل كثافة من الهواء البارد المحيط ، والذي يتمتع بقوة رفع كافية بسبب الطفو ، وذلك لجعل البالون يطفو ويصعد في الهواء ، يكون مطلوب تسخين الهواء بشكل مستمر لإبقاء البالون مرتفعًا.
لا تنجذب جزيئاته الغاز المثالي لبعضها البعض، بمعنى أنه لا يوجد قوى ترابط فيما بينها. اصطدامات جزيئات الغاز المثالي مرنة، وطاقتها الحركية ثابتة. أما الغاز الحقيقي (بالإنجليزية: Real gas) فلا تنطبق عليه شروط الغاز المثالي، وذلك لأنه يتميز بعدة خصائص، [٧] وهي: جزيئاته ترتبط بقوى جذب. جزيئاته ذات حجم وكتلة محددتان. التصادمات غير مرنة بين الجزيئات. الطاقة الحركية غير ثابتة، لكن إذا توفر ضغط معين، ودرجة حرارة محددة من الممكن أن يقترب من سلوك الغاز المثالي، وعند وجود درجة حرارة منخفضة، وضغط مرتفع يبتعد عن سلوك الغاز المثالي، نتيجة انخفاض الطاقة الحركية، وقلة التصادمات، وازدياد المسافة بين جزيئات الغاز. مفهوم النظرية الحركية للغازات تعتمد النظرية الحركية للجزيئات (بالإنجليزية: Kinetic theory of gases) على وصف جزيئي يُستمد منه الخصائص العامة للغازات، وضعها العالم البريطاني (James Clerk Maxwell) والعالم النمساوي (Ludwig Boltzmann) في القرن 19. [٨] تعتمد النظرية الحركية على العديد من الافتراضات، ومنها ما يأتي: [٨] يتكون الغاز من جزيئات متطابقة ومتحركة بشكل عشوائي، وبينها مسافات كبيرة مقارنة بحجمها، وذلك نتيجة لضعف قوى الارتباط فيما بينها.
لكن الجزيئات الغازية تتحرك بسرعة وبشكل عشوائي. لذلك ، ليس لديهم ما يكفي من الوقت لإجراء تفاعلات جزيئية بين الجزيئات الأخرى. لذلك ، عند النظر في هذه الزاوية ، يكون مقبولًا إلى حد ما قبول الافتراض الأول أيضًا. على الرغم من أننا نقول إن الغازات المثالية نظرية ، إلا أننا لا نستطيع أن نقول أنها صحيحة بنسبة 100٪. هناك بعض المناسبات التي تعمل فيها الغازات كغازات مثالية. يتميز الغاز المثالي بثلاثة متغيرات ، الضغط والحجم ودرجة الحرارة. تعرف المعادلة التالية بالغازات المثالية. PV = NRT = NKT P = الضغط المطلق الخامس = حجم ن = عدد الشامات ن = عدد الجزيئات R = ثابت الغاز العالمي T = درجة الحرارة المطلقة ك = بولتزمان ثابت على الرغم من وجود قيود ، فإننا نحدد سلوك الغازات باستخدام المعادلة أعلاه. ما هو الغاز الحقيقي؟ عندما يكون أحد الافتراضين أو كليهما الوارد ذكرهما أعلاه غير صالح ، فإن الغازات تعرف باسم الغازات الحقيقية. نواجه بالفعل غازات حقيقية في البيئة الطبيعية. يختلف الغاز الحقيقي عن الحالة المثالية في ضغوط عالية جدًا. هذا لأنه عندما يتم تطبيق ضغط مرتفع للغاية ، يصبح حجم ملء الغاز أصغر. ثم بالمقارنة مع الفضاء لا يمكننا تجاهل حجم الجزيء.
[٤] تتحرك جزيئات الغاز باستمرار فتمارس الضغط على مساحة السطح الداخلي للوعاء المملوءة به، ويختلف الضغط المؤثر على سطح الوعاء وفقًا لعدة عوامل مثل: كمية الغاز الموجودة في الوعاء، ودرجة الحرارة، والضغط. [٤] ليس لها شكل أو حجم محدد يتميز الغاز بالحركة العشوائية التي تتيح له إمكانية التمدد والتقلص حسب حجم الأسطوانة الموجود فيها، وبما يوافق شكلها، لذا فإن حجم الغاز يساوي مساحة الأسطوانة الموجود فيها، بالتالي نجد أنه لا يوجد للغاز حجم أو شكل ثابت، إنما يتخذ حجم وشكل الوعاء الذي يوضع به. [٥] تأخذ المواد في الحالة الغازية مساحة أكبر من التي تأخذها في الحالة الصلبة، أو السائلة. [٥] التوسع يتمدد الغاز ويتوسع بارتفاع درجة الحرارة؛ إذ تعمل درجة الحرارة على زيادة الطاقة الحركية لدى جزيئات الغاز، وبالتالي ابتعادها عن بعضها البعض، كما أن إزاحة الضغط عن الغاز يؤدي إلى توسع جزيئاته وتمدده. [٦] الغاز المثالي والغاز الحقيقي يطابق الغاز المثالي (بالإنجليزية: Ideal Gas) النظرية الحركية الجزيئية للغازات (بالإنجليزية: Kinetic theory of gases) ويتميز الغاز المثالي بخصائص نظرية الغاز المثالي، [٧] وهي: جزيئات الغاز المثالي لا تتخذ أي حجم أو كتلة معينة.