انواع گازها
تمام موادی که در زندگی روزمره خود می بینیم (از بستنی گرفته تا صندلی گرفته تا آب) از مواد تشکیل شده اند. ماده را می توان بر اساس نیروهای بین مولکولی و ترتیب ذرات به حالت های مختلفی مانند جامد ، مایع و گاز طبقه بندی کرد. این سه شکل ماده را می توان با تغییر برخی عوامل محیطی (به عنوان مثال افزایش یا کاهش فشار و دما) از یک حالت ماده به حالت دیگر تبدیل کرد. به عنوان مثال ، یخ را می توان با افزایش دما از جامد به آب مایع تبدیل کرد.
حالت گازی یکی از چهار حالت اساسی ماده است (همراه با حالت جامد ، حالت مایع و پلاسما). از موادی که در فاز گازی وجود دارد معمولاً به عنوان گاز یاد می شود. متداول ترین نمونه گاز هوا است (هوایی که تنفس می کنیم یک گاز است). همچنین می تواند به عنوان مخلوطی از بسیاری از گازها مانند نیتروژن ، اکسیژن و دی اکسید کربن در نظر گرفته شود. برخی از نمونه های گازها در زیر ذکر شده است.
- هیدروژن
- نیتروژن
- اکسیژن
- دی اکسید کربن
- مونوکسید کربن
- بخار آب
- هلیوم
- نئون
- آرگون
- ازن
می توان خاطر نشان کرد که این مواد در شرایط گازی در شرایط استاندارد دما و فشار (STP) وجود دارند. اما اگر فشار کافی به گاز وارد شود و اگر گاز در دمای کافی پایین خنک شود ، می تواند مایع شود.
گاز چیست؟
گازها موادی هستند که در فاز گازی وجود دارند. مشخصات اصلی مرتبط با گازها عبارتند از:
- گازها هیچ حجم مشخصی ندارند. آنها منبسط می شوند تا حجم ظرفی را که در آن قرار دارند ، اشغال کنند.
- گازها شکل مشخصی ندارند. آنها شکل ظرفی را که در آن قرار می گیرند به خود می گیرند.
- فواصل بین مولکولی در فاز گازی نسبتاً زیاد است. این بدان معناست که ذرات گاز در فواصل نسبتاً زیادی از یکدیگر قرار می گیرند.
- ذرات گاز در حالت ثابت تصادفی حرکت می کنند. آنها به طور تصادفی در اطراف حرکت می کنند و با یکدیگر و دیواره های ظرف برخورد می کنند.
- به دلیل برخورد بین ذرات گاز و دیواره های ظرف ، شناخته شده است که کلیه گازها به دیواره های ظروف خود فشار وارد می کنند.
گاز کامل چیست؟
گاز کامل را می توان به عنوان گازی توصیف کرد که در آن تمام برخوردهای بین اتم ها یا مولکول ها ماهیتی کاملاً الاستیک داشته و نیروهای جذاب بین مولکولی بین ذرات گاز وجود نداشته باشد. می توان ذرات یک گاز کامل را به صورت مجموعه ای از کره های کاملاً سخت تصادم پذیر تصور کرد که در غیر این صورت تعامل با یکدیگر ندارند. توجه به این نکته مهم است که تمام گازهای ایده آل باید از قانون ایده آل گاز پیروی کنند. این قانون فشار وارد شده توسط گاز بر دیواره های ظرف آن ، دمای مطلق گاز ، حجم اشغال شده توسط گاز ، مقدار ماده گازی (یا تعداد مول گاز) و ثابت جهانی گاز را برابر می کند .
ویژگی خواص ماکروسکوپی گازها
چهار ویژگی فیزیکی مورد استفاده برای بیان خواص ماکروسکوپی یک گاز عبارتند از:
- حجم اشغال شده توسط ماده گازی
- فشار وارد شده توسط ماده گازی بر دیواره های ظرف آن
- دمای مطلق مرتبط با ماده گازی
- تعداد ذرات گازی
توجه به این نکته مهم است که این چهار ویژگی فیزیکی برای همه گازها با یکدیگر مرتبط هستند. برای گازهای ایده آل ، این رابطه توسط قانون ایده آل گاز فراهم شده است.
مثالهایی از گازهای دو هسته ای هم هسته (در STP)
نمونه هایی از ترکیبات دیاتومیک هم هسته ای که در فاز گازی تحت شرایط استاندارد دما و فشار وجود دارد:
- گاز هیدروژن (H2)
- گاز نیتروژن (N2)
- گاز اکسیژن (O2)
- گاز کلر (Cl2)
- گاز فلورین (F2)