عناصر المقال
بحث عن الغازات جاهز للطباعة pdf و doc، هو ما سنقدمه لكم في هذا المقال، فالغازات هي من العناصر الأساسية في الطبيعية وهي شكل من الأشكال الأساسية للمواد، ويعد دراسة الغازات من المفاهيم الأساسية في الكيمياء، وفي هذا المقال سندرج لكم بحث عن الغازات نتحدث فيه على مفهوم الغاز وعلى الخصائص الأربعة للغازات، كما سنتعرف على العناصر أو المركبات التي تعتبر غازات في درجة حرارة الغرفة وسنذكر لكم القانون الأساسي في الغازات.
مقدمة البحث
الغاز هو حالة من حالات المادة ليس لها شكل ثابت ولا حجم ثابت، تتميز بكثافة أقل من حالات المادة الأخرى، مثل المواد الصلبة والسوائل، وفي ها البحث سنتعرف على مفهوم الغازات وعلى أبرز خصاصها.
بحث عن الغازات
وفيما يلي تجدون فقرات هذا البحث عن الغازات:
معلومات عن الغاز
الغاز هو أحد الحالات الأساسية الثلاث للمادة، وله خصائص مختلفة بشكل واضح عن الحالة السائلة والصلبة، ويتم تعريف الغازات على أنها مجموعة كبيرة من الجزيئات الصغيرة التي تخضع لقوانين الفيزياء والميزة الرائعة للغازات هي أنها تبدو وكأنها ليس لها أي بنية على الإطلاق. ليس لها حجم محدد ولا شكل محدد، في حين أن المواد الصلبة العادية لها حجم محدد وشكل محدد، والسوائل أيضاً لها شكل أو قوام محدد، وبما أن الغازان تكيف شكلها مع شكل الحاوية التي توضع فيها، فإنها ستملأ أي حاوية مغلقة بالكامل، وبالتالي فإنّ خصاص الغاز تعتمد على حجم الحاوية ولكن ليس على شكلها.
قد يتكون الغاز النقي من ذرات فردية (مثل الغاز النبيل النيون)، أو جزيئات مكونة من نوع واحد من الذرات (مثل الأكسجين)، أو جزيئات مركبة مكونة من ذرات متنوعة (مثل ثاني أكسيد الكربون). في حين يحتوي خليط الغاز، مثل الهواء، على مجموعة متنوعة من الغازات النقية، وما يميز الغازات عن السوائل والمواد الصلبة هو الانفصال الشاسع بين جزيئات الغاز الفردية. وهذا الانفصال عادة ما يجعل الغاز عديم اللون وغير مرئي.[1]
أنواع الغازات الكيميائية
هنالك أنواع عديدة للغازات، ولكنها في العموم تقسم إلى ثلاثة أقسام رئيسية، وهي الغازات العنصرية والغازات النقية والمختلطة والغازات السامة، وفيما يأتي سوف يتم ذكر كل منها على حدة مع شرح موجز:
- الغازات العنصرية: وهي الغازات التي تتكون من عنصر واحد فقط، وهي التي تكون في حالة غازية عند درجة حرارة وضغط قياسيين حسب الجدول الدوي، ومن أشهر هذه الغازات: الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والفلور والكلور والهيليوم والنيون والأرجون والكريبتون والزينون وغيرها.
- الغازات النقية والمختلطة: توجد بعض الغازات النقية في مجموعة مختلفة من الأشكال، كما يمكن أن تكون فردية مثل النيون، أو غازات نبيلة أو ذرية، وتتكون الغازات المختلطة من أكثر من غاز نقي مثل الهواء والأسيتيلين (C 2 H 2) وغاز ثاني أوكسيد الكربون (CO 2) وغاز البوتان (C 4 H 10) وغاز الإيثان (C 2 H 6) وغاز الهكسان (C 6 H 14) وغاز أوكسيد النترون (N 2 O) وغير ذلك.
- الغازات السامة: تكون هذه الغازات مضرة عند استنشاقها وقد تؤدي إلى الموت في بعض الحالات، ولكنها غالبًا تؤدي إلى الدوار والشعور بالغثيان، ومن هذه الغازات السامة: غاز الأمونيا (NH 3 ) وغاز الزرنيخ (As) وغاز البنزين (C 6 H 6 ) وغاز البروم (Br) وغاز أول أكسيد الكربون (CO) وغاز الكلورو فلورو كربونات والفورمالديهايد (CH 2 O) وغاز كبريتيد الهيدروجين (H₂S) وغاز الميثانول (CH 3 OH) وغاز الأوزون (O3) وغاز السيلان (SiH 4 ) وثاني أكسيد الكبريت (SO₂) وثلاثي ميثيل أمين (C 3 H 9 N) وكلوريد الفينيل (C 2 H 3 Cl) وغير ذلك.
الغازات وحيدة العنصر
العناصر الكيميائية الوحيدة هي الغازات التي تتكون من جزيء أحادي أو ثنائي أو أكثر من نفس العنصر الكيمائي، تعتبر هذه الغازات غازات جزيئية متجانسة وتنقسم إلى غازات ثنائية الذرة مستقرة هي الهيدروجين (H2)، والنيتروجين (N2)، والأكسجين (O2)، واثنين من الهالوجينات: الفلور (F2) والكلور (Cl2). عندما يتم تجميعها مع الغازات النبيلة أحادية الذرة – الهيليوم (He)، والنيون (Ne)، والأرجون (Ar)، والكريبتون (Kr)، والزينون (Xe)، والرادون (Rn) – يشار إلى هذه الغازات باسم “الغازات العنصرية”.
الخصائص الفيزيائية للغازات
نظرًا لصعوبة ملاحظة معظم الغازات بشكل مباشر، فقد تم وصفها من خلال استخدام أربع خصائص فيزيائية أو خصائص مجهرية: الضغط والحجم وعدد الجزيئات ودرجة الحرارة. تمت ملاحظة هذه الخصائص الأربع مرارًا وتكرارًا من قبل علماء مثل روبرت بويل، وجاك تشارلز، وجون دالتون، وجوزيف وغيرهم، وأدت دراسات العلماء لهذه الخصائص الأربعة في النهاية إلى وجود علاقة رياضية بين هذه الخصائص التي عبر عنها قانون الغاز المثالي.
تنفصل جزيئات الغاز عن بعضها البعض على نطاق واسع، – أي أنّ المسافة بين كل جزيء وآخر أكبر من نظيرتها في المواد الصلبة والسوائل – وبالتالي، تحتوي على روابط بين الجزيئات أضعف من الروابط الموجودة في المواد السائلة أو الصلبة. تنتج هذه القوى بين الجزيئات من التفاعلات الكهروستاتيكية بين جزيئات الغاز، حيث تتنافر المناطق المتشابهة الشحنة من جزيئات الغاز المختلفة، بينما تتجاذب المناطق المشحونة بشكل معاكس من جزيئات الغاز المختلفة بعضها البعض.
بالمقارنة مع حالات المادة الأخرى، تتميز الغازات بكثافة ولزوجة منخفضة.، ويؤثر الضغط ودرجة الحرارة على الجزيئات الموجودة في حجم معين. ويشار إلى هذا الاختلاف في فصل الجسيمات وسرعتها بالانضغاط. يؤثر فصل الجسيمات وحجمها على الخصائص البصرية للغازات وأخيرًا، تنتشر جزيئات الغاز بعيدًا أو تنتشر لتتوزع بشكل متجانس في جميع أنحاء أي حاوية.[1]
الوزن الذري للغازات
قبل دراسة الخواص الكيميائية والفيزيائية للغازات، قد يكون من المفيد أن نعرف ما هي العناصر أو المركبات التي تعتبر غازات في درجة حرارة الغرفة، لذلك سنعرض لكم أولاً في الجدول الآتي مجموعة العناصر التي تعتبر غازات في درجة حرارة الغرفة والوزن الذري أو الجزيئي لكل منها:[2]
| Element or Compound | Atomic or Molecular Weight | |
| H2 (hydrogen) | 2.02 | |
| He (helium) | 4.00 | |
| CH4 (methane) | 16.04 | |
| NH3 (ammonia) | 17.03 | |
| Ne (neon) | 20.18 | |
| HCN (hydrogen cyanide) | 27.03 | |
| CO (carbon monoxide) | 28.01 | |
| N2 (nitrogen) | 28.01 | |
| NO (nitrogen oxide) | 30.01 | |
| C2H6 (ethane) | 30.07 | |
| O2 (oxygen) | 32.00 | |
| PH3 (phosphine) | 34.00 | |
| H2S (hydrogen sulfide) | 34.08 | |
| HCl (hydrogen chloride) | 36.46 | |
| F2 (fluorine) | 38.00 | |
| Ar (argon) | 39.95 | |
| CO2 (carbon dioxide) | 44.01 | |
| N2O (dinitrogen oxide) | 44.01 | |
| C3H8 (propane) | 44.10 | |
| NO2 (nitrogen dioxide) | 46.01 | |
| O3 (ozone) | 48.00 | |
| C4H10 (butane) | 58.12 | |
| SO2 (sulfur dioxide) | 64.06 | |
| BF3 (boron trifluoride) | 67.80 | |
| Cl2 (chlorine) | 70.91 | |
| Kr (krypton) | 83.80 | |
| CF2Cl2 (dichlorodifluoromethane) | 120.91 | |
| SF6 (sulfur hexafluoride) | 146.05 | |
| Xe (xenon) | 131.30 |
الضغط
الرمز المستخدم لتمثيل الضغط في المعادلات هو “p” أو “P” ويقاس بواحدة الباسكال. عند وصف حاوية فيها غاز، يشير مصطلح الضغط (أو الضغط المطلق) إلى متوسط القوة لكل وحدة مساحة يؤثر بها الغاز على سطح الحاوية. في هذا الصدد، يكون من الأسهل أحيانًا تصور جزيئات الغاز وهي تتحرك في خطوط مستقيمة حتى تصطدم بجدران الحاوية، وتكون القوة التي ينقلها جسيم الغاز إلى الحاوية أثناء هذا الاصطدام هي التغير في زخم الجسيم. الجسم الذي يتحرك بموازاة الجدار لا يغير من زخمه. ولذلك، فإن متوسط القوة المؤثرة على السطح يجب أن يكون متوسط التغير في الزخم الخطي الناتج عن كل تصادمات جزيئات الغاز هذه، وبالتالي فإنّ الضغط هو مجموع جميع مكونات القوة الطبيعية التي تمارسها الجزيئات المؤثرة على جدران الحاوية مقسومًا على مساحة سطح الجدار.
درجة الحرارة
الرمز المستخدم لتمثيل درجة الحرارة في المعادلات هو T وتقاس بواحدة الكلفن. تتناسب سرعة جسيم الغاز مع درجة حرارته المطلقة، فبفرض تم ملء بالون بالهواء، فإنّ حجم البالون يتقلص عندما تتباطأ جزيئات الغاز المحاصرة مع إضافة النيتروجين شديد البرودة.
ترتبط درجة حرارة أي نظام فيزيائي بحركات الجزيئات (الجزيئات والذرات) التي يتكون منها النظام. في الميكانيكا الإحصائية، درجة الحرارة هي مقياس متوسط الطاقة الحركية المخزنة في الجزيء (المعروفة أيضًا باسم الطاقة الحرارية)، يتم تحديد طرق تخزين هذه الطاقة من خلال درجات حرية الجزيء نفسه (أنماط الطاقة).
تنتج الطاقة الحرارية (الحركية) المضافة إلى الغاز أو السائل (عملية ماصة للحرارة) حركة انتقالية ودورانية واهتزازية، وفي المقابل، لا يمكن للمادة الصلبة أن تزيد طاقتها الداخلية إلا من خلال أوضاع اهتزاز إضافية مثيرة، حيث يمنع هيكل الشبكة البلورية الحركة الانتقالية والدورانية.
تتمتع جزيئات الغاز الساخنة بنطاق سرعة أكبر (توزيع أوسع للسرعات) مع متوسط أو متوسط سرعة أعلى. ويعود تباين هذا التوزيع إلى التغير المستمر في سرعات الجسيمات الفردية، نتيجة الاصطدامات المتكررة مع الجسيمات الأخرى، ويمكن وصف نطاق السرعة من خلال توزيع ماكسويل-بولتزمان.
الحجم
الرمز المستخدم لتمثيل الحجم في المعادلات هو “V” ويقاس بواحدة متر مكعب. عند إجراء التحليل الديناميكي الحراري، من المعتاد التحدث عن خصائص مكثفة وواسعة النطاق. تسمى الخصائص التي تعتمد على كمية الغاز (سواء من حيث الكتلة أو الحجم) بالخصائص الشاملة، في حين تسمى الخصائص التي لا تعتمد على كمية الغاز بالخصائص المكثفة.
إن الحجم النوعي هو مثال على الخاصية المكثفة لأنه نسبة الحجم الذي تشغله وحدة كتلة الغاز والتي تكون متطابقة في جميع أنحاء النظام عند التوازن. على سبيل المثال 1000 ذرة غاز تشغل نفس المساحة التي تشغلها أي 1000 ذرة أخرى لأي درجة حرارة وضغط معين. من الأسهل تصور هذا المفهوم بالنسبة للمواد الصلبة مثل الحديد غير القابلة للضغط مقارنة بالغازات.
الكثافة
الرمز المستخدم لتمثيل الكثافة في المعادلات هو ρ (rho) ويلفظ (رو) ويقاس في النظام الدولي بواحدة كيلوجرام لكل متر مكعب. وبما أن جزيئات الغاز يمكن أن تتحرك بحرية داخل الحاوية، فإن كتلتها تتميز عادةً بالكثافة. الكثافة هي مقدار الكتلة لكل وحدة حجم من المادة، أو معكوس حجم معين. بالنسبة للغازات، يمكن أن تختلف الكثافة على نطاق واسع لأن الجزيئات تكون حرة في التحرك بالقرب من بعضها البعض عندما تكون مقيدة بالضغط أو الحجم. ويشار إلى هذا الاختلاف في الكثافة بالانضغاطية. مثل الضغط ودرجة الحرارة، تعد الكثافة متغيرًا لحالة الغاز، ويخضع التغير في الكثافة أثناء أي عملية لقوانين الديناميكا الحرارية. بالنسبة للغاز الساكن، تكون الكثافة هي نفسها في جميع أنحاء الحاوية بأكملها. وبالتالي فإن الكثافة هي كمية عددية. ويمكن إثبات من خلال النظرية الحركية أن الكثافة تتناسب عكسيًا مع حجم الحاوية التي تكون فيها كتلة ثابتة من الغاز محصورة، وفي هذه الحالة ذات الكتلة الثابتة، تقل الكثافة مع زيادة الحجم.
القانون الأساسي للغازات
يتناسب حجم الغاز عكسياً مع ضغطه ويتناسب طردياً مع درجة حرارته وكمية الغاز. يسمى هذا القانون الذي يبين العلاقة بين الضغط والحجم بقانون بويل وينص هذا القنون على أن حجم كمية ثابتة من الغاز عند درجة حرارة ثابتة يتناسب عكسيًا مع الضغط.
Pv = constant
خاتمة البحث
إذاً فالغاز هو حالة من حالات المادة ليس لها شكل ثابت ولا حجم ثابت، تتميز بكثافة أقل من حالات المادة الأخرى، مثل المواد الصلبة والسوائل، ويوجد قدر كبير من المساحة الفارغة بين الجسيمات، التي لديها الكثير من الطاقة الحركية ولا تنجذب بشكل خاص لبعضها البعض. تتحرك جزيئات الغاز بسرعة كبيرة وتتصادم مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى انتشارها أو انتشارها حتى يتم توزيعها بالتساوي في جميع أنحاء حجم الحاوية التي توجد فيها.
بحث عن الغازات doc
يعد مفهوم الغازات من المفاهيم الأساسية في الكيمياء، وهو من المواضيع الأساسية التي يتم تدريسها في المدارس والجامعات، ونظراً لأهمية هذا الموضوع، سنترك لكم هذا البحث بملف وورد بصيغة doc يمكنكم تحميله “من هنا“.
بحث عن الغازات pdf
وللذين يرغبون بطباعة هذا البحث ونشره ومشاركته مع أصدقائهم أو الاحتفاظ بنسخة إلكترونية منه فإن الصيغة النسب لهذا الأمر هي صيغة pdf ويمكنكم الحصول على هذا البحث بهذه الصيغة من خلال النقر “من هنا “.
مقالات قد تهمك
إلى هنا نكون قد وصلنا وإياكم إلى نهاية مقالنا الذي قدمناه لكم بعنوان بحث عن الغازات جاهز للطباعة pdf و doc والذي تحدثنا فيه عن مفهوم الغاز وعلى الخصائص الأربعة للغازات، وتعرفنا على العناصر أو المركبات التي تعتبر غازات في درجة حرارة الغرفة وذكرنا لكم القانون الأساسي في الغازات.
التعليقات