يشتمل البحث عن الغازات على شرح شامل، حيث تعرف المادة في علم الكيمياء على أنها الحالة التي تكون عليها الجزيئات والذرات بالطبيعة، وتتوفر المادة بثلاث حالات وهي الصلبة والسائلة والغازية، وتعد الغازات شكلًا من أشكال المادة، فهي تشابه السوائل في أنها موائع، وتم تسميتها بهذا الاسم لأنها سهلة التحرك من مكان إلى آخر، وتملأ الوعاء الذي توضع فيه بغض النظر عن حجمه، وتتواجد الغازات في الطبيعة على شكل جزيئات ثنائية تتكون من ذرات من نفس النوع، مثل الغازات النبيلة، أو تتكون من ذرات لها أكثر من نوع.
بحث عن الغازات :
تُعتبر الغازات من المواد غير الصلبة، وتتميز بأنها يمكن رؤيتها بالعين المجردة، وتلعب دوراً كبيراً في الحياة اليومية حيث لها فوائد عديدة وضرورية للإنسان، ولا يمكن العيش بدونها، فمثلاً الأكسجين ضروري جداً لعملية التنفس لدى الكائنات الحية، والنيتروجين ضروري جداً للنباتات، وكذلك غاز ثاني أكسيد النيتروجين، وتتميز الغازات بأنها قابلة للانتقال حيث يمكن نقلها بسهولة من مكان إلى آخر.
خصائص الغازات التي تميزها :
- تتميز الغازات بأنها تتغير في الشكل، وتتميز جزيئات الغازات المكونة لها بأنها تبتعد عن بعضها البعض.
- تتمتع الغازات بقدرة سريعة جدًا على الانتشار في جميع الأماكن التي توجد فيها، حيث عندما يتم رش مكانٍ ما بالغاز، فإن رائحته تنتشر بسرعة حتى على مسافات بعيدة.
- يؤدي الضغط العالي إلى زيادة تقارب جزيئات الغازات، بينما يؤدي الضغط المنخفض إلى تباعد جزيئات الغازات عن بعضها البعض.
- تتميز حركة الجزيئات التي تتكون من الغازات بحركتها غير المنتظمة والعشوائية، إلى جانب سرعتها وارتفاع طاقتها الحركية.
- تتميز الغازات بقدرتها على التميع، مما يسمح لها بالانتقال إلى غاز آخر.
- الغازات قابلة للانضغاط، وعند تعرضها لضغط عالٍ، فإن حجمها يمكن أن يتغيّر.
- تتأثر الغازات بشدة بدرجات الحرارة، وعندما يرتفع مستوى درجة الحرارة، يؤدي ذلك إلى انبعاث جزيئات الغاز، مما يؤدي إلى انخفاض كثافتها.
- تتمتع الغازات بقدرة كبيرة على امتلاك حجم الأشياء التي يتم وضعها فيها، فعند وضع كمية من الغاز في غرفة ما، فإنه يأخذ شكل الغرفة، وعند وضع الغاز في أي أسطوانة، فإنه يأخذ شكل الأسطوانة
- يؤدي ضغط الغازات إلى تصادم الجزيئات المكونة لها في حالة حدوث تراكم الغازات.
- تتميز جزيئات الغازات بعدم وجود أي قوى تجاذب أو تنافر بينها.
- تعتبر الغازات غير مرئية، ويصعب رؤية سرعة تطايرها.
- تتغير حجم الغازات بتوسعها وانكماشها وفقًا للحرارة، إذا انخفضت درجة الحرارة فإنها تنكمش، وإذا ارتفعت فإنها تتوسع وتستعيد حجمها الطبيعي.
- هناك بعض أنواع الغازات التي يمكن أن تتغير وبعضها الآخر يبقى ثابتاً، وذلك يعتمد على نوع الغاز.
- قد تتولد طاقة كبيرة عندما تتصادم الغازات مع بعضها البعض.
كيف يتم قياس ضغط الغاز ؟
يمكن قياس ضغط الغاز المختلف باستخدام جهاز المانومتر، حيث يتم وضع أحد طرفي الجهاز في الغاز المراد قياس ضغطه، ويترك الطرف الآخر مفتوحاً.
الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي :
يتألف الغلاف الجوي من مجموعة من الغازات التي تمتص الأشعة تحت الحمراء، وتُعرف هذه الغازات باسم غازات الاحتباس الحراري أو الغازات الدفينة، لأنها تساهم في زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري. تتكون هذه الغازات من غازات نشطة التي تشارك في التفاعلات الحيوية على سطح الأرض، وغازات خاملة الذي لا تشارك في هذه التفاعلات. ومن الغازات التي يتألف منها الغلاف الجوي:
- يتميز غاز الأكسجين بأهميته حيث يبلغ نسبته 21% من الغازات الهامة، ويحتاجه معظم الكائنات الحية على سطح الأرض للبقاء على قيد الحياة، كما يساعد على اشتعال النار.
- يعتبر غاز النيتروجين، الذي يشكل نسبة حوالي 78٪ من الهواء الجوي، غازًا لا طعم ولا لون ولا رائحة له، ويعتبر ضروريًا للحياة على سطح الأرض، حيث يشكل كل البروتينات منه، ويمكن العثور عليه في جميع الأنظمة الحية.
- غاز ثاني أكسيد الكربون: يمثل هذا الغاز نسبة قليلة جدًا مقارنة بالغازات الأخرى، حيث لا تتجاوز نسبته 1%، ويكون مفيدًا في إطفاء الحرائق ويساعد في عملية التمثيل الضوئي للنباتات.
- غاز الميثان: يتميز بقدرته العالية على رفع درجة الحرارة في الجو، حيث يتم إنتاجه من تحلل المواد العضوية.
- غاز الأوزون: يُعتبر من الغازات الأساسية التي تشكل الغلاف الجوي للأرض، لأنه يحمي الأرض والبشر من كافة الإشعاعات الضارة فوق البنفسجية التي تصلها.
- غاز الهيدروجين: يبلغ توافر هذا الغاز نسبة 75% ويعتبر واحدًا من الأنواع الأكثر توافرًا في الكون.
- غاز الهيليوم: هذا الغاز متوفر بشكل كبير في الطبيعة، ويستخدم في نفخ البالونات وأنظمة التنفس للغواصين، ويتميز بتأثيره غير السام.
- غاز الأرجون: تبلغ نسبة هذا الغاز في الغلاف الجوي 0.94%.
- يتم إنتاج غاز أكسيد النيتروز أثناء عمليات الاحتراق، بالإضافة إلى العديد من العمليات الزراعية مثل معالجة السماد الطبيعي.
- الكلوروفلوروكبرون: يعد من أهم الأسباب التي تؤدي إلى حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري.
انواع الغازات السامة :
إذا تم استنشاق هذه الغازات، فإنها تسبب الكثير من الأضرار للإنسان، مثل:
- غاز زد بي: هذه الغازات من الغازات القاتلة التي تؤثر بشكل كبير على صحة الإنسان، فهي تسبب اللامبالاة والهلوسة.
- غاز الأعصاب : يُعرف هذا الغاز باسم الغاز السام، حيث إن استنشاقه يؤدي إلى الرعشة وفقدان السيطرة على الأعصاب، مما يجعل الشخص غير قادر على التحكم في أعصابه.
- الغازات الحارقة: تتميز هذه الغازات برائحتها المميزة، وتعتمد خطورتها على تركيزها، حيث يمكن أن تسبب حساسية والتهابات شديدة للجلد.
- غاز دمست: يعد هذا الغاز من أشد الغازات الضارة على الإنسان، فعند استنشاقه من الممكن أن يسبب الغثيان.
كيفية معرفة سلوك الغازات :
يتم التعرف على سلوك الغازات عن طريق ثلاثة متغيرات وهي:
- درجة حرارة الغاز تتأثر بانخفاض وارتفاعها بشكل طردي، فالحرارة تؤثر بشكل كبير على الروابط بين الجزيئات، وتزيد من حركتها في حالة الارتفاع، وتقلل من حركتها في حالة الانخفاض.
- يمكن لحجم الغاز أن يتغير على حسب حجم الوعاء الذي يتم تخزينه فيه، فكمية الغاز التي يمكن أن تملأ غرفة يمكن أن تملأ أسطوانة أو زجاجة، وذلك لأن الغاز يأخذ حجمًا يساوي الحيز الذي يحتله.
- الضغط هو العامل الذي يؤثر بشكل كبير على الغاز، فكلما كان الضغط على جزيئات الغاز أكبر، زاد التقارب بينها وتقل حجم الغاز، وعندما ينخفض الضغط على الغاز يزيد حجمه.
