بحث عن 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
الغازات هي إحدى أشكال المواد الكيميائية، وتتألف من جزيئات ثنائية تحتوي على ذرات من نفس النوع. تسمى الغازات التي تتكون من جزيئات نفس نوع المادة الغازية بالغازات النبيلة. هذه الغازات هي العناصر التي تنتمي إلى المجموعة الثامنة في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية، وتعرف بالغازات الخاملة. يوجد 6 غازات خاملة وهي: الهيليوم والنيون والأرجون والزينون والرادون والكريبتون. للعناصر الخاملة خواص مختلفة عن باقي الغازات
- تعتبر الغازات الخاملة أو النبيلة من بين الغازات الأقل درجة انخفاض في نقطة الغليان.
- تستخدم الغازات النبيلة في التبريد والأكسدة.
- لا يمكن إنتاج عناصر أخرى باستخدام الغازات النبيلة.
- يمكن تحويل الهيليوم، وهو أحد الغازات النبيلة، إلى صلب، حيث يتحول إلى مادة لزجة عند الانصهار.
- من الصعب جدًا تحويل الغازات النبيلة إلى سوائل.
- تستخدم الغازات النبيلة لأغراض الإضاءة، وتتميز بأنها مواد عالية في طاقة التأين.
- تتميز هذه المواد بأنها تبقى غازية عند درجة حرارة الغرفة العادية.
- تنعدم قوة التجاذب بينها وبين بعضها.
- يمكن تحويلها إلى مواد ومركبات أخرى عند التعرض للضغط.
- تتميز بأنها عناصر غير قابلة للاشتعال.
- يتميز العناصر الخاملة بعدم وجود لون أو طعم أو رائحة لها.
- تتمتع الغازات النبيلة بخصائص منخفضة في التفاعل مع العناصر الأخرى الموجودة 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:
- تتميز الغازات بشكل عام بأنها عناصر لها قدرة كبيرة وفعالة في الانتقال والانتشار في كل مكان توجد فيه، ورائحتها نفاذة ويمكن للرائحة أن تنتشر في المكان بسهولة، باستثناء الغازات النبيلة التي تم ذكرها سابقًا وأوضحنا خصائصها التي تميزها عن باقي الغازات.
- هناك العديد من الغازات القابلة للتغيير، حيث يمكن تغيير شكلها ولونها وخصائصها بسبب بعض العوامل المؤثرة مثل الضغط ودرجة الحرارة.
- تتميز الغازات بقدرتها على التمدد والانكماش، وذلك حسب درجة الحرارة التي تتعرض لها.
- بعد البحث عن قوانين الغازات، يمكن التعرف بتفصيل على مجموعة من القوانين المختلفة، وهي قانون لوساك، وأفوجادرو، والغاز المجتمع، وقانون بويل، وقانون شارل.
- تأخذ الغازات شكل المكان الذي تتواجد فيه، سواء كانت في زجاجة صغيرة أو في غرفة كبيرة.
- تتميز الغازات بقدرتها على التميع، والمقصود بالتميع هو قدرتها على التحرك بحرية من مكان إلى آخر.
- عندما تتصادم الغازات مع بعضها البعض، يتولد طاقة كبيرة نتيجة لذلك التصادم الهائل.
- تتميز الغازات بأنه لا يوجد قوة جذب أو طرد بين جزيئاتها.
- تتميز الغازات بأن لديها شكلًا مختلفًا، وأن جزيئاتها المكونة لها ذات مسافات متباعدة بين بعضها البعض دون تجاذب.
- الغازات غير قابلة للضغط، لذلك عند تعرضها لضغط عالٍ يُمكن أن يتغير حجمها تمامًا.
- غالبًا ما تكون الغازات غير مرئية عندما تتطاير، 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 الموجودة في الكون، حيث تصل نسبته إلى 75%.
- غاز الكلوروفلوروكبرون: الاحتباس الحراري ينجم أساسًا عن هذا السبب.
- غاز ثاني أكسيد الكربون: يعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون غازًا بنسبة قليلة مقارنة بالغازات الأخرى، حيث لا تتجاوز نسبته 1% من نسبة الغازات الموجودة في الغلاف الجوي، ويتمتع بالعديد من الفوائد، ومن أهمها هو دوره في إخماد الحرائق ومساهمته في عملية التمثيل الضوئي للنباتات.
- غاز الاكسجين: يعد الأكسجين غازًا مفيدًا للغاية والمسؤول عن حياة الكائنات الحية، خاصةً أن نسبة تواجده تبلغ 21%.
- غاز الميثان: يساهم الغاز الميثان بشكل كبير في زيادة درجة الحرارة في الغلاف الجوي، ويتم إنتااج الميثان عن طريق تحلل المواد العضوية.
- غاز الأوزون: يعد غاز الأوزون الأهم من بين الغازات التي تشكل الغلاف الجوي، حيث يساهم في حماية الأرض والكائنات الحية من التعرض للأشعة الفوق بنفسجية الضارة.
- غاز النيتروجين: يتميز الغاز النيتروجين بنسبة 78٪ في الهواء، وهو عديم اللون والطعم والرائحة، ويعتبر مفيدًا للحياة البشرية حيث يعد المكون الأساسي للبروتينات، ويمكن الحصول عليه في جميع الأنظمة الحيوية.
- غاز الأرجون: نسبة وجوده ضعيفة جدًا في الغلاف الجوي حيث تبلغ 0.94% فقط.
- غاز ثاني أكسيد النيتروز: وهو الغاز المنطلق اثناء الحرائق.
طرق قياس ضغط الغاز
يُعَدّ المانومتر الوسيلة الأساسية لقياس الغاز، حيث يتم وضع طرف الجهاز في الغاز المراد قياس ضغطه، ويترك الطرف الآخر مفتوحًا، فيُظهر النتيجة عندما يتم لمس الغاز.
الغازات السامة
هناك مجموعة من الغازات التي يمكن أن تسبب تسممًا أو ضررًا كبيرًا عند استنشاقها من الإنسان أو الكائنات الحية بشكل عام، وتشكل خطرًا كبيرًا، لذلك يجب تجنبها وتوخي الحذر عند استخدامها وتشمل هذه الغازات:
- غاز دمست: يعتبر من الغازات التي يمكن أن تتسبب في الغثيان مباشرة عند استنشاقه.
- غاز الأعصاب: هذا الغاز يسبب للإنسان رجفة تليها فقدان للأعصاب وعدم القدرة على الكلام، ومن ثم الشلل في الحركة، وقد يؤدي إلى الوفاة، ويسمى هذا الغاز بـ الغاز القاتل.
- الغازات الحارقة: تتميز هذه الغازات برائحة مميزة وتختلف حسب نسبة التركيز، ويمكن أن تتسبب في حدوث حساسية والتهاب في الجلد.
- غاز زد بي: يعتبر أحد الغازات السامة، ويصنف كغاز قاتل، ويؤثر بشكل كبير على صحة الإنسان والكائنات الحية، مسبباً الهلاوس والتشنجات.
- في خاتمة بحث علمي حول الغازات، ظهرت مجموعة من التوصيات التي تؤكد أهمية الابتعاد وتوخي الحذر عند التعامل مع الغازات السامة، خاصة مع الأطفال والأشخاص العاديين لتجنب الأضرار الجسيمة.
العوامل المؤثرة على سلوك الغازات
هناك مجموعة من المتغيرات التي يمكن من خلالها التعرف على سلوك الغازات، وتتمثل في:
- الحجم: يتميز الغاز بقدرته على اختلاف حجمه بناءً على حجم الوعاء الذي يوضع فيه. وبمعنى آخر، فإن الغازات قادرة على احتواء حجم أي شكل أو حجم تم وضعها فيه، ويعني ذلك أن كمية الغاز التي تملأ غرفة كاملة قد تملأ زجاجة صغيرة، فالغازات لديها القدرة على احتواء نفس الحجم الذي وضعت فيه.
- الضغط: تتأثر الغازات بشكل كبير بالضغط الذي يتعرضون له، حيث كلما ارتفع الضغط على الجزيئات زاد التقارب بينها، وكلما انخفض الضغط تباعدت الجزيئات وتفرقت.
- درجة الحرارة: توجد علاقة عكسية بين الغازات وتأثير درجة الحرارة، حيث تؤثر الحرارة بشكل كبير وواضح، كما تؤثر على الروابط والجزيئات التي تتحرك أو لا تتحرك.