خصائص الغازات

الغازات

تعرف الغازات على أنها حالة من الحالات الأساسية للمادة وهي تتكون من جسيمات ليس لها حجم محدد ولا شكل محدد، وتوصف حالة الغاز في ظل الظروف الطبيعية على أنها ما بين الحالة السائلة والبلازما، وقد يتكون الغاز إما من ذرات عنصر واحد فيمكن أن يتكون مثلًا من عنصر H2 فقط أو من Ar فقط، وقد يتكون من مركبات؛ مثل CO2 أو HCI، وممكن أن يتكون من مخاليط مثل الغاز الطبيعي والهواء، وعادةً ما يتم الاعتماد على درجة حرارة وضغط المادة لتصنيفها على أنها غاز أم لا، ومن الأمثلة على الغازات عند درجة الحرارة والضغط القياسيين: الهواء والأوزون والأكسجين والهيدروجين والبخار وغيرها، ويختص هذا المقال بالحديث عن خصائص الغازات واستخداماتها.[١]

خصائص الغازات

لطالما كانت الغازات لغزًا محيرًا للعلماء بسبب حركتها المطلقة وانعدام وزنها مقارنةً بالمواد السائلة والصلبة، وفي الأساس لم تكن الغازات تصنف على أنها من حالات المادة حتى القرن السابع عشر، وذلك بعد دراستها جيدًا حيث تبين لهم الخصائص التي تحدد الغازات، فكان أول تمييز للعلماء أن جميع الغازات لديها جزيئات ذات مساحة أكبر من تلك الموجودة في المواد الصلبة والسائلة مما يجعلها تتحرك بحرية أكبر منهما، بالإضافة إلى ذلك هناك العديد من خصائص الغازات وهي كالآتي:[٢]

الكثافة القليلة

تعد كثافة الغازات أقل من كثافة المواد الصلبة والسائلة وذلك لأن جزيئاتها تكون منتشرة عبر حجم الجسم الذي يحتويها، وتعطي الكثافة القليلة للغازات ميزة السيولة لها مما يجعل حركة جزيئاتها سريعة وعشوائية فوق بعضها البعض كما يجعلها تتوسع وتنقبض دون الاهتمام للمواقع في المكان المتواجدة فيه، وبالإضافة إلى ذلك فإن المسافات بين الجزيئات كبيرة بما لا يسمح بحدوث تداخل للتفاعلات بين جزيئات الغازات مع حركتها.[٢]

ليس لها شكل أو حجم محدد

لا تمتلك الغازات شكلًا أو حجمًا محددًا، فحركة جزيئات الغاز العشوائية تسمح لها بالتمدد والانكماش داخل الجسم الذي يحتفظ بها مما يجعلها تحمل حجم هذا الجسم، وبالتالي يمثل حجم الغاز مساحة الجسم الحاوي لجزيئاته، وتؤدي هذه الخاص ية إلى استنتاج أن الغاز في حال أنه كان سائلًا أو صلبًا فإنه سيحتل مساحة أكبر من المساحة المتواجد فيها، كما أن جزيئات الغازات تتقلص وتتوسع بكميات من الممكن التنبؤ بها بالاعتماد على التغييرات في الضغط ودرجة الحرارة.[٢]

الانتشار والضغط

تتميز الغازات بخاص ية سهولة الانتشار مما يسمح أن يتم اختلاط غازان أو أكثر بكل سرعة وسهولة ليكوّنان خليطًا متجانسًا وذلك يُعزى لكميات الفراغات الكبيرة بين جزيئات الغاز، كما وتقوم جزيئات الغاز بسبب حركتها المستمرة بممارسة الضغط على السطح الداخلي للجسم المحتفظ فيها، ويختلف مقدار الضغط باختلاف كمية الغاز المحصور في حجم الجسم الحاوي له وباختلاف درجة الحرارة والضغط.[٢]

استخدامات الغازات

يوجد العديد من أنواع الغازات المختلفة والتي تم ذكر العديد منها في تعريف الغازات بالإضافة إلى أن هناك ما يسمى بالغازات الأولية والمتمثلة في 11 غازًا عنصريًا، 5 منها متجانسة النواة و6 منها تعد أحادية النواة، وهي عبارة عن غاز الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والفلور والكلور والهيليوم و غاز النيون وغاز الآرغون وغاز الكريبتون وغاز الزينون وغاز الرادون، وعلى اختلاف أنواع الغازات هناك استخدامات مختلفة لها[١]، وهي كالآتي:[٣]

• طفايات الحريق: يدخل غاز ثاني أكسيد الكربون في جميع أنواع المشروبات الغازية كما ويستخدم في طفايات الحريق.
• إطارات السيارات: يستخدم النيتروجين في نفخ إطارات السيارات كما يستخدم أيضًا في سيارات السباق.
• مواقد الغاز: يتم استخدام كل من البروبان والغاز الطبيعي في مواقد الغاز وكوقود للسيارات أيضًا.
• ولاعات السجائر : يدخل غاز البيوتان في صناعة ولاعات السجائر وفي صناعة مواقد التخييم بالغاز.
• التطبيقات الطبية: يستخدم الأكسجين في التطبيقات الطبية وفي لحام الغاز وفي كافة أشكال الاحتراق الأخرى.
• خلايا وقود الهيدروجين: حيث يستخدم الهيدروجين كوقود في المركبات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين.
• أنظمة التبريد وصناعة النبيذ: يدخل ثاني أكسيد الكبريت في صناعة النبيذ وفي صناعة أنظمة التبريد حيث يشكل غاز مبرد فيها.

المراجع[+]

1. ^ أ ب “Gas Definition and Examples in Chemistry”, www.thoughtco.com, Retrieved 2020-08-16. Edited.
2. ^ أ ب ت ث “What Are Five Properties of Gases?”, sciencing.com, Retrieved 2020-08-16. Edited.
3. ↑ “What are some examples of gases used in everyday life?”, www.quora.com, Retrieved 2020-08-16. Edited.