بحث عن الغازات
خصائص الغازات
غازات الغلاف الجوي
طرق قياس ضغط الغاز
الغازات السامة
العوامل المؤثرة على سلوك الغازات
تعرف الغازات في علم الكيمياء بأنها أحد أنواع وأشكال المواد في حالتها الطبيعية، حيث إن المواد في حالاتها الطبيعية إما سائلة أو صلبة أو غازية، والغازات في هيئتها الطبيعية توجد على شكل جزيئات ثنائية تتكون من ذرات من نفس نوعها في بعض الأحيان، وأحيانا من ذرات مغايرة، ولا سيما أن الغازات من الموائع مثلها مثل كافة المواد السائلة، وسبب التسمية أو الانتساب للموائع كونها تمتاز بقدرتها على الانتقال من مكانها إلى مكان مغاير، علاوة على ذلك قدرته على ملء أي وعاء وضع فيه أياً كان حجمة.
بحث عن الغازات
تعتبر الغازات أحد أشكال المادة الكيميائية، وهي عبارة عن جزيئات ثنائية، مكونة من ذرات من نفس النوع، وتسمى في هذه الحالة الغازات النبيلة، والتي يكون الجزيئات نفس نوع المادة الغازية، وهم العناصر المتواجدين في المجموعة الثامنة في الجدول الدوري الكيميائي، وهم الغازات الخاملة، وعددهم 6 غازات وهم الهيليوم والنيون والأرجون والزينون والرادون والكريبتون، وللعناصر الخاملة خواص مختلفة عن كافة الغازات الأخرى والتي تتمثل في:
تعتبر الغازات الخاملة أو النبيلة أكثر الغازات انخفاض في درجة الغليان.
تستخدم الغازات النبيلة في أغراض التبريد والأكسدة.
لا يمكن توليد عناصر أخرى من خلال الغازات النبيلة.
إمكانية تحويل الهيلوم وهو أحد الغازات النبيلة على المادة الصلبة، كونه يتحول لمادة لزجة بالانصهار.
يصعب تماماً تحول الغازات النبيلة إلى مواد سائلة.
تستعمل الغازات النبيلة في أغراض الإضاءة، وتتميز بأنها مواد عالية في طاقة التأين.
تتميز تلك المواد بأنها تبقى غازية في درجة الحرارة العادية، أي درجة حرارة الغرفة.
تنعدم قوة التجاذب بينها وبين بعضها.
قابلة للتغيير إلى مواد ومركبات أخرى من خلال التعرض للضغط.
تتميز بأنها عناصر غير قابلة للاشتعال.
تتميز العناصر الخاملة بأنها لا لون ولا طعم ولا رائحة لها.
تعتبر الغازات النبيلة منخفضة في التفاعل مع العناصر الأخرى المتواجدة في الجدول الدوري.
خصائص الغازات
أما عن الغازات بشكل عام فهي مواد غير ملموسة ولكن من الممكن رؤيتها بالعين المجردة، كما أن لها دور كبير في الحياة العادية، ولها الكثير من الفوائد التي لا تعد ولا تحصى، وتدخل في العديد من الصناعات، كما أن غاز الأكسجين وحده هو المسؤول الأول عن حياة الإنسان، وثاني اكيد الكربون هو المسؤول عن حياة النباتات التي يتغذى عليها الإنسان، لذا فيجب التعرف على خصائص الغازات والتعرف عليها، لدورها الكبير والمهم في الحياة العادية لسائر الكائنات الحية، والتي تتمثل في[3]:
تتميز الغازات بشكل عام بأنها عناصر لها قدرة كبيرة وفعالة في الانتقال والانتشار في كل مكان توجد فيه، كما أن رائحتها نفاذة ويمكن أن تنشر رائحتها في المكان بسهولة، ما عدا الغازات النبيلة التي ذكرناها أعلاه ووضحنا خصائصها التي تميزها عن سائر الغازات.
هناك العديد من الغازات القابلة للتغير، حيث إن يمكن تغير شكلها ولونها والعديد من خصائصها ببعض العوامل المؤثرة فيها كالضغط أو درجة الحرارة.
إن الغازات لديها قدرة على التمدد ولديها قدرة على الانكماش، وفقاً لدرجة الحرارة التي تتعرض لها.
بعمل بحث عن قوانين الغازات، يمكن التعرف على مجموعة من القوانين المختلفة وبشكل تفصيلي وهم قانون لوساك، وأفوكادرو، والغاز المجتمع، وقانون بويل وقانون شارل.
الغازات تأخذ شكل المكان التي تتواجد به، سواء كان زجاجة صغيرة أو غرفة كبيرة.
تتميز الغازات بقدرتها على التميع، والمقصود بالتميع كما وضحنا إنها قادرة على التنقل من مكان لأخر.
عندما تحتك الغازات مع بعضها البعض، تتولد طاقة كبيرة نتيجة لذلك التصادم الهائل.
تتميز الغازات بأن ليس بين جزيئاتها أي قوة تجاذب أو تنافر.
تمتاز الغازات بأن لديها شكل مختلف، وبأن جزيئاتها المكونة لها ذات مسافات متباعدة عن بعضها لا تتجاذب.
الغازات غير قابلة للضغط، لذلك حين تتعرض لضغط عالي يمكن أن يتغير حجمها تماماً.
يصعب رؤية الغازات وهي تطايرن فليس كل الغازات يمكن رؤيتها.
غازات الغلاف الجوي
إن الغلاف الجوي المحيط بالكرة الأرضية يتكون من مجموعة من الغازات، وتلك الغازات لديها القدرة على امتصاص الأشعة التحت الحمراء، وهي الأشعة الضارة وهي الغازات التي تعرف باسم غازات الاحتباس الحراري، أو الغازات الدفينة، يرجع ذلك لكونها تلك الغازات التي تتسبب في زيادة الاحتباس الحراري، وتتكون من غازات نشطة شديدة الخطورة، حيث تدخل بشكل مباشر في التفاعلات الحيوية التي تتم فوق سطح الأرض، وغازات أخرى خاملة لا دخل لها في التفاعلات الحيوية، أما عن تلك الغازات فهي:
غاز الهيدروجين: وهو أكثر الغازات المتوافرة في الكون، حيث تبلغ نسبته 75%.
غاز الكلوروفلوروكبرون: وهو السبب الرئيسي في ظاهرة الاحتباس الحراري.
غاز ثاني أكسيد الكربون: وهو غاز نسبته قليلة بالنسبة للغازات الأخرى، حيث لا تتعدى نسبته 1% من نسبة الغازات المتواجدة في الغلاف الجوي، كما أن غاز ثاني أكسد الكربون له العديد من الفوائد ومن أهمها هو المسؤول الأول عن إخماد الحرائق، كما إنه المسؤول الأول عن عملية التمثيل الضوئي للنباتات.
غاز الاكسجين: وهو الغاز المفيد جداً والمسؤول عن حياة الكائنات الحية، ولا سيما أن نسبة تواجده تمثل 21%.
غاز الميثان: وهو الغاز الذي له دور كبير في رفع درجة الحرارة في الجو، كما ينتج الميثان من خلال تحلل المواد العضوية.
غاز الأوزون: وهو أهم الغازات المكونة للغلاف الجوي، كما غنه يعمل على حفظ الأرض والكائنات الحية من التعرض للأشعة الفوق بنفسجية الضارة.
غاز النيتروجين: وتبلغ نسبة النيتروجين في الجو حوالي 78%، ويتميز الغاز بانه لا لون ولا طعم ولا رائحة، كما إنه يعتبر مفيد جداً للحياة البشرية، فهو المكون الأساسي للبروتينات، كما يمكن الحصول عليه بجميع الأنظمة الحيوية.
غاز الأرجون: وهو لا يتواجد بوفرة في الغلاف الجوي، حيث تبلغ نسبته 0.94% فقط.
غاز ثاني أكسيد النيتروز: وهو الغاز المنطلق اثناء الحرائق.
طرق قياس ضغط الغاز
يعتبر المانومتر هو الوسيلة الأولى في قياس الغاز، حيث يتم وضع طرف الجهاز في الغاز المراد قياس ضغطه، ويبقى الطرف الآخر مفتوحاً، فتظهر النتيجة فور ملامسة الغاز.
الغازات السامة
هناك مجموعة من الغازات التي تسبب تسمم أو ضرر كبير فور استنشاقها بالنسبة للإنسان أو الكائنات الحية بشكل عام، وتمثل خطورة كبيرة، لذا يجب تجنبها وتوخي الحذر عند استخدامها وهي:
غاز دمست: وهو أحد الغازات التي قد تسبب الغثيان مباشرة فور استنشاقه.
غاز الأعصاب: وهو الغاز الذي يسبب للإنسان رعشة يعقبها فقدان في الأعصاب، وعدم قدرة على الكلام، ومن ثم شلل في الحركة، وقد يؤدي للوفاة، ويسمى بالغاز القاتل.
الغازات الحارقة: وتعتبر تلك الغازات ذات رائحة مميزة، وتعتمد على نسبة التركيز التي تحويها، وتتسبب في إصابة الجلد بالحساسية والالتهاب.
غاز زد بي: وهو أحد الغازات السامة، ويعتبر أيضاً غاز قاتل، وهو يؤثر بشكل كبير على صحة الإنسان والكائنات الحية، ويصيب الإنسان بالهلاوس والتشنجات.
وردت في خاتمة بحث علمي عن الغازات مجموعة من التوصيات التي تفيد بأهمية الابتعاد وتوخي الحذر عند التعامل مع الغازات السامة، خاصة مع الأطفال والأشخاص العاديين حتى لا يصابوا بضرر بالغ.
العوامل المؤثرة على سلوك الغازات
هناك مجموعة من المتغيرات التي يمكن من خلالها التعرف على سلوك الغازات والتي تتمثل في:
الحجم: حيث إن حجم أي غاز يمكنه التغيير من خلال حجم الوعاء الذي وضع فيه، فالغازات تمتاز بقدرتها على أخذ حجم أي شكل أو حجم وضعوا فيه، والمقصود من ذلك إن كمية الغاز التي تملأ غرفة بالكامل من الممكن أن تملأ زجاجة صغيرة، فالغازات لديها القدرة على أخذ نفس الحجم الذي وضعت فيه.
الضغط: تتميز الغازات بأنها تتأثر بشكل كبير بالضغط، الواقع عليها، حيث إن كلما كان الضغط الواقع على الجزيئات كبير كلما ازداد التقارب فيما بينها، وكلما قل الضغط تباعدت الجزيئات المكونة للغاز وتنافرت.
درجة الحرارة: يوجد علاقة طردية بين الغازات والتأثر بدرجة الحرارة، حيث إن الحرارة تؤثر بشكل كبير وواضح, كما تؤثر على الروابط والجزيئات المتسببة في حركتها أو عدمها.
