ال كيمياء إنه العلم الذي يدرس التكوين والتحولات التي يمكن أن تحدث للمادة ، في أي من أشكالها. أحد أهم مجالات الدراسة في الكيمياء هو غازات، حيث من الضروري إجراء تحليل لسلوكهم على الأرض.
يجب تفسير الغازات ، كما هو مقصود في جميع أنحاء النظام ، من خلال المعادلات والعناصر الرياضية والإحصائية الأخرى ، والتي تختلف في أي حال حسب نوع الغاز والظروف المحيطة به. نظرًا لتعقيد هذه الحسابات ، قام الكيميائي جان فان هيلمونت (نفس الشخص الذي صاغ مفهوم الغاز) بوضع قانون مشهور يعمم الميل إلى سلوك الغازفي علاقتها بين الطاقة الحركية ودرجة الحرارة.
ال قانون فان هيلمونت، في أبسط نسخته ، يشير إلى أنه عند درجة حرارة ثابتة ، يتناسب حجم كتلة ثابتة من الغاز عكسًا مع الضغط الذي تمارسه: P * V = k ثابت. ومع ذلك ، مثل أي مساهمة علمية ، يجب أن يكون من الممكن مقارنة وضمان موثوقيتها ، والتي تبين أنها لم تحدث في جميع الحالات.
الاستنتاج الذي تم التوصل إليه هو أن الأمر لا يعني أن القانون كان خاطئًا ، بل هو ذلك عملت فقط للغاز النظري، وهو افتراض للغاز الذي لا تنهار فيه الجزيئات فيما بينها ، دائمًا ما يكون له نفس عدد الجزيئات التي تحتل نفس الحجم في نفس ظروف الضغط ودرجة الحرارة ، وليس لها قوى جذب أو تنافر.
ال غاز مثالي، على الرغم من أنه لا يمثل غازًا موجودًا بالفعل ، فهو أداة لتسهيل عدد كبير من الحسابات الرياضية.
ال المعادلة العامة للغازات المثاليةعلاوة على ذلك ، فهو ناتج عن مزيج من قانونين أساسيين آخرين للكيمياء ، والذي يفترض أيضًا أن الغازات تتوافق مع خصائص الغازات المثالية. يربط قانون بويل ماريوت حجم وضغط كمية من الغاز عند درجة حرارة ثابتة ، معتبرة أنهما متناسبان عكسيًا. يربط قانون تشارلز - جاي لوساك بالحجم ودرجة الحرارة ، ويرى أنهما يتناسبان طرديًا مع الضغط المستمر.
لا يمكن إنشاء ملف قائمة محددة من الغازات المثالية، لأنه كما قيل إنه فريد غاز افتراضي. إذا كان بإمكانك سرد مجموعة من الغازات (بما في ذلك الغازات النبيلة) التي يمكن أن تكون معالجتها مماثلة لتلك الخاصة بالغازات المثالية ، لأن الخصائص متشابهة ، طالما أن ظروف الضغط ودرجة الحرارة طبيعية.
- نتروجين
- الأكسجين
- هيدروجين
- نشبع
- الهيليوم
- نيون
- أرجون
- كريبتون
- زينون
- رادون
ال غازات حقيقية هم ، على عكس المثل العليا ، أولئك الذين لديهم سلوك ديناميكي حراري وبالتالي لا يتبعون نفس معادلة الحالة مثل الغازات المثالية. في الضغط المرتفع ودرجة الحرارة المنخفضة ، لا بد من اعتبار الغازات حقيقية. في هذه الحالة ، يُقال أن الغاز في حالة كثافة عالية.
ال فرق كبير بين الغاز المثالي والغاز الحقيقي هو أن الأخير لا يمكن ضغطه إلى أجل غير مسمى ، بل إن سعة ضغطه مرتبطة بمستويات الضغط ودرجة الحرارة.
ال غازات حقيقية لديهم أيضًا معادلة الحالة التي تصف سلوكهم ، وهي تلك التي يوفرها فان دير فال في عام 1873. تتمتع المعادلة بإمكانية عالية إلى حد ما في ظل ظروف الضغط المنخفض ، وتعديل معادلة الغاز المثالية إلى حد ما: P * V = n * R * T ، حيث n هو عدد مولات الغاز ، و R ثابت يسمى "ثابت الغاز".
تسمى الغازات التي لا تتصرف بطريقة مشابهة للغازات المثالية بالغازات الحقيقية. تعرض القائمة التالية بعض الأمثلة على هذه الغازات ، على الرغم من أنه يمكن أيضًا إضافة تلك التي تم إدراجها بالفعل على أنها غازات مثالية ، ولكن هذه المرة في سياق الضغط المرتفع و / أو درجة الحرارة المنخفضة.
- الأمونيا
- الميثان
- الإيثان
- إيثين
- البروبان
- البيوتان
- بنتان
- البنزين
