نقدم في هذا المقال البحث عن الغازات، وهو متاح للطباعة بصيغة PDF وDOC. الغازات هي من العناصر الأساسية للطبيعة وهي أحد الأشكال الأساسية لمفاهيم المواد في الكيمياء، وفي هذا المقال سندرج لكم الأبحاث عن الغازات التي سنتحدث عنها. وفيما يتعلق بمفهوم الغاز والخواص الأربعة للغازات، سنتعرف أيضًا على العناصر أو المركبات التي تعتبر غازات في درجة حرارة الغرفة، وسنذكر لكم القانون الأساسي للغازات.
المحتويات
مقدمة للبحث
الغاز هو حالة من حالات المادة ليس لها شكل أو حجم ثابت. وتتميز بكثافتها الأقل من حالات المادة الأخرى مثل المواد الصلبة والسوائل. وفي هذا البحث سنتعرف على مفهوم الغازات وخصائصها الأساسية.
بحث عن الغازات
وفيما يلي فقرات هذا البحث عن الغازات:
معلومات عن الغاز
الغاز هو أحد الحالات الأساسية الثلاث للمادة وله خصائص مختلفة بشكل كبير عن الحالة السائلة والصلبة. يتم تعريف الغازات على أنها مجموعة كبيرة من الجزيئات الصغيرة التي تخضع لقوانين الفيزياء وليس لها أي بنية على الإطلاق. ليس له حجم محدد ولا شكل محدد، بينما المواد الصلبة العادية لها حجم وشكل محدد والسوائل لها أيضاً شكل أو تماسك معين، وبما أن الغازين يتكيفان شكلهما مع شكل الوعاء الذي يوضعان فيه بشكل كامل ملء أي حاوية مغلقة، وبالتالي فإن خصائص الغاز تعتمد على حجم الحاوية، وليس على شكلها. يمكن أن يتكون الغاز النقي من ذرات فردية (مثل الغاز النبيل النيون)، أو جزيئات مكونة من نوع واحد من الذرات (مثل الأكسجين)، أو جزيئات مركبة تتكون من ذرات مختلفة (مثل ثاني أكسيد الكربون). في حين أن خليط الغاز مثل الهواء يحتوي على مجموعة متنوعة من الغازات النقية، فإن ما يميز الغازات عن السوائل والمواد الصلبة هو الانفصال الكبير بين جزيئات الغاز الفردية. وهذا الانفصال عادة ما يجعل الغاز عديم اللون وغير مرئي.
غازات عنصر واحد
العناصر الكيميائية الوحيدة هي الغازات، والتي تتكون من جزيء واحد أو أكثر مفردة أو ثنائية من نفس العنصر الكيميائي. وتعتبر هذه الغازات غازات جزيئية متجانسة وتنقسم إلى غازات مستقرة ثنائية الذرة: الهيدروجين (H2)، النيتروجين (N2)، الأكسجين (O2). ) واثنين من الهالوجينات: الفلور (F2) والكلور (Cl2). جنبا إلى جنب مع الغازات النبيلة أحادية الذرة – الهيليوم (He)، والنيون (Ne)، والأرجون (Ar)، والكريبتون (Kr)، والزينون (Xe)، والرادون (Rn) – تسمى هذه الغازات “الغازات الأولية”.
الخصائص الفيزيائية للغازات
نظرًا لصعوبة ملاحظة معظم الغازات بشكل مباشر، فقد تم وصفها من خلال أربع خصائص فيزيائية أو مجهرية: الضغط والحجم وعدد الجزيئات ودرجة الحرارة. وقد تم ملاحظة هذه الخصائص الأربع مراراً وتكراراً من قبل علماء مثل روبرت بويل، وجاك تشارلز، وجون دالتون، وجوزيف وآخرين، وأدت الدراسات العلمية لهذه الخصائص الأربع في النهاية إلى وجود علاقة رياضية بين هذه الخصائص، والتي يعبر عنها بقانون المثالية. جزيئات الغاز بعضها بعيد عن بعضها البعض – أي أن المسافة بين الجزيئات الفردية أكبر منها في المواد الصلبة والسوائل – وبالتالي تحتوي على روابط بين الجزيئات تكون أضعف من الروابط في السوائل أو المواد الصلبة. تنشأ هذه القوى بين الجزيئات من التفاعلات الكهروستاتيكية بين جزيئات الغاز، حيث تتنافر المناطق المشحونة بشكل متساوٍ من جزيئات الغاز المختلفة بعضها البعض، بينما تتجاذب المناطق المشحونة بشكل معاكس من جزيئات الغاز المختلفة بعضها البعض. بالمقارنة مع حالات التجميع الأخرى، تتميز الغازات بانخفاض الكثافة واللزوجة، ويؤثر الضغط على درجة حرارة الجزيئات الموجودة في حجم معين. ويسمى هذا الاختلاف في فصل الجسيمات وسرعتها بالانضغاط. يؤثر فصل الجسيمات وحجمها على الخصائص البصرية للغازات، وفي النهاية تنتشر جزيئات الغاز بعيدًا أو تنتشر لتصبح موزعة بشكل متجانس في جميع أنحاء كل حاوية.
الوزن الذري للغازات
قبل دراسة الخواص الكيميائية والفيزيائية للغازات، قد يكون من المفيد معرفة العناصر أو المركبات التي تعتبر غازات في درجة حرارة الغرفة. لذلك نعرض لكم في الجدول أدناه أولاً مجموعة العناصر التي تعتبر غازات في درجة حرارة الغرفة والوزن الذري أو الجزيئي لكل منها:
| العنصر أو الاتصال | الوزن الذري أو الجزيئي | ||
| H2 (الهيدروجين) | 2.02 | ||
| هو (الهيليوم) | 4.00 | ||
| CH4 (الميثان) | 16 أبريل | ||
| NH3 (الأمونيا) | 17 مارس | ||
| لا (نيون) | 20.18 | ||
| HCN (حمض الهيدروسيانيك) | 03/27 | ||
| ثاني أكسيد الكربون (أول أكسيد الكربون) | 01/28 | ||
| N2 (النيتروجين) | 01/28 | ||
| NO (أكسيد النيتريك) | 30 يناير | ||
| C2H6 (الإيثان) | 30 يوليو | ||
| O2 (الأكسجين) | 32.00 | ||
| PH3 (الفوسفين) | 34.00 | ||
| H2S (كبريتيد الهيدروجين) | 08/34 | ||
| حمض الهيدروكلوريك (كلوريد الهيدروجين) | 36.46 | ||
| F2 (الفلور) | 38.00 | ||
| آر (الأرجون) | 39.95 | ||
| ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) | 44.01 | ||
| N2O (أكسيد النيتروز) | 44.01 | ||
| C3H8 (البروبان) | 44.10 | ||
| NO2 (ثاني أكسيد النيتروجين) | 46.01 | ||
| O3 (الأوزون) | 48.00 | ||
| C4H10 (البيوتان) | 58.12 | ||
| SO2 (ثاني أكسيد الكبريت) | 64.06 | ||
| BF3 (ثلاثي فلوريد البورون) | 67.80 | ||
| Cl2 (الكلور) | 70.91 | ||
| كر (كريبتون) | 83.80 | ||
| CF2Cl2 (ثنائي كلورو ثنائي فلورو الميثان) | 120.91 | ||
| SF6 (سادس فلوريد الكبريت) | 146.05 | ||
| زي (زينون) | 131.30 |
الضغط
الرمز المستخدم لتمثيل الضغط في المعادلات هو “p” أو “P” ويقاس بباسكال واحد. عند وصف حاوية تحتوي على غاز، يشير مصطلح الضغط (أو الضغط المطلق) إلى متوسط القوة لكل وحدة مساحة يؤثر بها الغاز على سطح الحاوية. وفي هذا الصدد، يكون من الأسهل أحيانًا تصور جزيئات الغاز وهي تتحرك في خطوط مستقيمة حتى تصطدم بجدران الحاوية، والقوة التي يمارسها جسيم الغاز على 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 جميع تصادمات جزيئات الغاز هذه. لذا فإن الضغط هو مجموع جميع مكونات القوة العمودية التي تمارسها الجزيئات المؤثرة على جدران الحاوية مقسومًا على مساحة الجدار.
درجة حرارة
الرمز المستخدم في المعادلات لتمثيل درجة الحرارة هو T، والذي يتم قياسه بوحدة كلفن. تتناسب سرعة جسيم الغاز مع درجة حرارته المطلقة. لنفترض أن بالونًا مملوءًا بالهواء. يتقلص حجم البالون بسبب تباطؤ جزيئات الغاز المحاصرة عن طريق إضافة النيتروجين فائق البرودة إلى حركات الجزيئات (الجزيئات والذرات) التي يتكون منها النظام. في الميكانيكا الإحصائية، درجة الحرارة هي مقياس لمتوسط الطاقة الحركية المخزنة في الجزيء (المعروفة أيضًا باسم الطاقة الحرارية). يتم تحديد طريقة تخزين هذه الطاقة من خلال درجات حرية الجزيء نفسه (أنماط الطاقة الحرارية). ) تخلق الطاقة الموردة للغاز حركات انتقالية ودورانية واهتزازية في السائل (عملية ماصة للحرارة)، وعلى النقيض من ذلك، يمكن للمادة الصلبة زيادة طاقتها الداخلية فقط من خلال أوضاع اهتزازية مثيرة إضافية، حيث أن البنية الشبكية البلورية تمنع الحركات الانتقالية والدورانية تمتلك جزيئات الغاز نطاق سرعة أكبر (توزيع سرعة أوسع) بمتوسط سرعة متوسط أو أعلى. ويرجع الاختلاف في هذا التوزيع إلى التغير المستمر في سرعات الجسيمات الفردية نتيجة الاصطدامات المتكررة مع الجسيمات الأخرى. يمكن وصف نطاق السرعة من خلال توزيع ماكسويل-بولتزمان.
الحجم
الرمز المستخدم في المعادلات لتمثيل الحجم هو “V” ويقاس بالمتر المكعب الواحد. عند إجراء التحليل الديناميكي الحراري، عادة ما يتحدث المرء عن خصائص واسعة النطاق ومكثفة. تسمى الخصائص التي تعتمد على كمية الغاز (سواء من حيث الكتلة أو الحجم) بالخصائص الشاملة، بينما تسمى الخصائص التي لا تعتمد على كمية الغاز بالخصائص المكثفة. الحجم المحدد هو مثال على خاصية مكثفة، وهي نسبة الحجم الذي تشغله وحدة كتلة الغاز والتي تكون متطابقة في جميع أنحاء النظام عند التوازن. على سبيل المثال، عند أي درجة حرارة وضغط معين، تشغل 1000 ذرة غاز نفس المساحة التي تشغلها جميع الذرات الـ 1000 الأخرى. يكون تصور هذا المفهوم أسهل بالنسبة للمواد الصلبة غير القابلة للضغط مثل الحديد مقارنة بالغازات.
كثافة
الرمز المستخدم لتمثيل الكثافة في المعادلات هو ρ (rho)، ويُنطق (rho)، ويقاس بالكيلو جرام واحد لكل متر مكعب في النظام الدولي. وبما أن جزيئات الغاز يمكن أن تتحرك بحرية في الحاوية، فإن كتلتها تتميز عادة بالكثافة. الكثافة هي الكتلة لكل وحدة حجم من المادة، أو مقلوب حجم معين. بالنسبة للغازات، يمكن أن تختلف الكثافة بشكل كبير لأن الجزيئات يمكن أن تتحرك بحرية بالقرب من بعضها البعض عندما تكون مقيدة بالضغط أو الحجم. ويسمى هذا الاختلاف في الكثافة بالانضغاطية. الكثافة، مثل الضغط ودرجة الحرارة، هي متغير حالة الغاز، ويخضع التغير في الكثافة أثناء العملية لقوانين الديناميكا الحرارية. في حالة الغاز الساكن، تكون الكثافة هي نفسها في جميع أنحاء الحاوية بأكملها. وبالتالي فإن الكثافة هي كمية عددية. ومن خلال النظرية الحركية يمكن إثبات أن الكثافة تتناسب عكسيا مع حجم الوعاء الذي توجد فيه كتلة صلبة من الغاز. وفي هذه الحالة ذات الكتلة الثابتة، تقل الكثافة مع زيادة الحجم.
القانون الأساسي للغازات
يتناسب حجم الغاز عكسيا مع ضغطه ويتناسب طرديا مع درجة حرارته وكمية الغاز. ويسمى هذا القانون، الذي يوضح العلاقة بين الضغط والحجم، بقانون بويل. وينص هذا القانون على أن حجم كمية ثابتة من الغاز عند درجة حرارة ثابتة يتناسب عكسيا مع الضغط.
الكهروضوئية = ثابت
خاتمة البحث
الغاز هو حالة من حالات المادة ليس لها شكل ثابت ولا حجم ثابت. وهي أقل كثافة من حالات المادة الأخرى، مثل المواد الصلبة والسوائل. هناك مساحة فارغة كبيرة بين الجزيئات، والكثير من الطاقة الحركية، ولا تنجذب بشكل خاص إلى بعضها 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، د
يعتبر مفهوم الغازات أحد المفاهيم الأساسية في الكيمياء وأحد المواضيع الأساسية التي تدرس في المدارس والجامعات. ونظراً لأهمية هذا الموضوع، نترك لكم هذا البحث في ملف Word يمكن تحميله بصيغة DOC.
بحث عن الغازات pdf
ولمن يرغب في طباعة هذا البحث أو نشره أو مشاركته مع أصدقائه أو الاحتفاظ بنسخة إلكترونية منه، فإن الصيغة المناسبة لهذا الأمر هي صيغة PDF. يمكنك الحصول على هذا البحث بهذا التنسيق بالضغط على “.
إلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية مقالتنا التي قدمناها لكم بعنوان “أبحاث حول الغازات” والمتاحة للطباعة كملف PDF ووثيقة. تحدثنا فيه عن مفهوم الغاز والخواص الأربعة للغازات وتعرفنا على العناصر أو المركبات التي تعتبر غازات في درجة حرارة الغرفة وذكرنا لكم القانون الأساسي للغازات.