البحث عن الغازات

المادّة في علم الكيمياء هي الحالة التي تكون الذَّرات أو الجزيئات عليها في الطبيعة، وللمادّة ثلاث حالاتٍ هي: الحالة الصّلبة أو الجامدة، والحالة السَّائلة، والحالة الغازيّة.

الغازات شكلٌ من أشكال المادة وهو من الموائع كالسوائل تماماً؛ وسُميّ مائعاً لأنه يمتاز بخاصّية الانتقال من مكانٍ إلى آخر، بالإضافة إلى أنّه يملأ الوعاء الذي يوضع فيه مهما كان حجمه.

الغازات توجد في الطّبيعة على هيئة جزيئاتٍ ثنائيّةٍ مكونةٍ إما من ذراتٍ من نفس النَّوع كالغازات النَّبيلة- عناصر المجموعة الثَّامنة من الجدول الدَّوري- كالأرجون والنيون، أو غازاتٍ أخرى كالأكسجين والنيتروجين واليود وغيره، أو ذرّاتٍ من أكثر من نوع كثاني أكسيد الكربون- مكوّن من الأكسجين والكربون-، وأول أكسيد النيتروجين- مكوّن من الأكسجين والنيتروجين-، والميثان- مكوّن من الهيدروجين والكربون- وغيرها من الغازات.

خواصّ الغازات

• الغازات تتكوّن من جزيئاتٍ متباعدةٍ في تركيبها البنائيّ؛ ممّا يُتيح لها الحركة العشوائيّة السّريعة في كافّة أنحاء الحجم الذي توجد فيه، ويؤدي إلى حدوث تصادماتٍ فيما بينها ممّا يتولّد عنه تبادلٌ للطاقة، وهذا ما يُفسر سُرعة انتشار رائحة العطر في الغرفة بمجرد رشّ العطر في أيّة زاويةٍ منها.
• العلاقة ما بين المسافة الكبيرة بين جزيئات الغازات ودرجة الحرارة علاقة طرديّة؛ فكلّما زادت درجة الحرارة المؤثرة على الغاز زادت المسافات بين الجزيئات وبالتّالي قلت كثافة الغاز والعكس صحيح.
• الغازات في عمومها قابلةٌ للانضغاط في عبواتٍ أو أسطواناتٍ؛ كأسطوانات الغاز المنزليّ وغيرها.
• الغازات لها القابليّة للتّميع؛ أي أن تتحول إلى مائعٍ وهو الغاز المُسال.

دراسة سلوك الغازات

يُمكن معرفة سُلوك الغازات من خلال دراسة متغيراتٍ ثلاثة هي:

• الحجم: حجم الغاز يتغير بتغير الوعاء الذي يُوضع فيه؛ فكميّة الغاز التي تملأ حجم الغرفة مثلاً هي نفسها التي يُمكن ملؤها في أسطوانةٍ أو زجاجةٍ؛ فالغاز يأخذ حجم الحيز الذي يُوجد فيه.
• درجة الحرارة: يتأثر الغاز بارتفاع وانخفاض درجة الحرارة طردياً؛ فالحرارة تؤثر على الرَّوابط بين جزيئاته ممّا يزيد من حركتها بارتفاعها أو يُقلل من حركتها بانخفاضها.
• الضغط: يتأثر الغاز بالضَّغط الواقع عليه؛ فكلّما زاد الضَّغط الواقع على جزيئات الغاز زاد التّقارب بينها وبالتّالي قلّ حجمه، وكلّما قلّ الضغط زاد حجم الغاز.

قياس ضغط الغاز

يُمكن قياس ضغط الغازات باستخدام جهاز المانوميتر، وهو جهازٌ على شكل حرف U بالإنجليزيّة، بحيث يكون أحد طرفيّ حرف U مفتوحاً والطّرف الآخر متصلاً بالوعاء الذي يحتوي على الغاز المُراد قياس ضغطه، ويستخدم المانوميتر لقياس ضغط الغاز الذي لا يزيد عن مقدار الضّغط الجويّ.