جدول المحتويات
قانون يستخدم للمقارنة بين غازين ويعد من أكثر قوانين الفيزياء تطبيقًا في مجالات الصناعة والبناء، وهو الموضوع الرئيس لهذا المقال، حيث سيتم تقديم بحث مبسط وشامل عن الغازات بدءًا بخصائصها العامة، والتي تميزها عن باقي حالات المادة، مرورًا بتحديد الاسم النموذجي لقانون انتشار الغازات، وصولًا في الختام إلى تقديم كيفية حساب الكتلية المولية للعناصر الكيميائية.
خصائص الغازات
قبل تحديد قانون يستخدم للمقارنة بين غازين من الجدير بالذكر أن الغاز هو إحدى حالات المادة الثلاث، ويتميز بالعديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية، وهي كما يأتي:[1]
- تأتي جزيئات الغاز متباعدة، وتتميز ذراته بروابط ضعيفة.
- تعد الغازات الأقل كثافة مقارنة بالسوائل والمواد الصلبة، وهو ما يمنحها خاصية السيولة.
- يتبع الغاز شكل الفراغ الذي يوضع فيه.
- لا تمتلك الغازات شكلًا أو حجمًا محددًا.
- تتميز جزيئات الغاز بحركةٍ عالية وعشوائية.
- يستطيع الغاز الانتشار بسرعة ويتميز بخاصية الانضغاط.
إقرأ أيضًا: تنتقل الحرارة في السوائل والغازات عن طريق
قانون يستخدم للمقارنة بين غازين
قانون يستخدم للمقارنة بين غازين هو قانون غراهام، ويسمى بالإنجليزية “Graham’s law”، ويسمى أيضًا قانون تدفق أو انتشار الغازات، وهو عبارة عن قانون يصف العلاقة بين معدل تدفق الغازات وكتلتها المولية، حيث يتناسب تدفق الغازات عكسيًا مع الجذر التربيعي للكتلة المولية لجزيئات الغاز، ويحمل هذا القانون اسم العالم توماس غراهام، وبصيغة أخرى، ينص القانون على أن الكتلة المولية لغاز “أ” إذا كانت أكبر بأربع مرات من غاز آخر “ب”، فإن معدل تدفق “أ” من خلال فتحة صغيرة سيكون نصف معدل تدفق “ب”.[2]
كيف احسب الكتلة المولية
في رحلة الحديث عن قانون انتشار الغازات، من الضروري الوقوف عند حساب الكتلة المولية، أو بالإنجليزية “Molar mass”، والتي تحسب من خلال ضرب الوزن الذري للعنصر بعدد ذراته، وهي معطيات تستخرج من الجدول الدوري للعناصر، فمثلًا يُمكن حساب الكتلة المولية لجزيء الماء، ورمزه الكيميائي “H2O”، من خلال جمع الكتلة الذرية للعناصر المكونة لهذا جزيء، ألا وهي الأكسيجين والهيدروجين، وبالتالي فإن: 16.00*1 (للأكسجين) + 1.008*2 (للهيدروجين)= 18.02 جرام/مول.[3]
قانون يستخدم للمقارنة بين غازين هو قانون جراهم، وهو من بين القوانين الكيميائية الخاصة بالغازات، ومن بينها نذكر قانون شارل، الذي يربط بين درجة الحرارة وضغط الغازات، وكذا قانون بويل، الذي يربط بدوره بين الضغط والحرارة والحجم، ولعّل أشهر قوانين الغازات هو قانون الغازات المثالية، والتي تعد نموذج لغازات تنعدم التفاعلات بين جزيئاتها، مما يسمح بالقيام بالدراسات والأبحاث في عالم الفيزياء والثرموديناميكا.