الحالة الغازية

1. الحالة الغازية

2. الحالة الغازية هي احد الحالات الثلاث التي يمكن ان توجد بها الماده . تتواجد الماده ( أي ماده ) في حاله من الحالات الثلاث وذلك بناء على الظروف المحيطه والمتواجدة فيها : مثل الماء وتعتبر الفروق بينها فروق فيزيائية فقط صلبه ثلج حاله فيزيائية سائل ماء حاله فيزيائية اخرى غازية بخار الماء حاله فيزيائية اخرى ويعتبر الماء سائل لأنه في الكرة الأرضية سائل والأكسجين غاز لأنه في هذه الحاله على الكرة الأرضية بينما يعتبر الزئبق سائل ويمكن تواجده في صورة صلب أو غاز وفي الكواكب الأخرى مثل الزهرة حيث تتغير الظروف المحيطه فان الماء يعتبر صلب في تلك الظروف الطبيعية . التفرقة بين الاصطلاحين الأول) الحاله القياسية للمادة ) وهي حاله الماده حينما تكون عند ضغط يساوي ( 1atm ) ا ضغط جوي ودرجة حرارة 25مْ أي أنها خاصة بالمادة الثاني ( الشروط والظروف القياسية النظامية ) وهو ان تكون درجة الحرارة = 25مْ ( 25c ) وهي درجة حرارة الغرفة والضغط = 1 ض.ج (1atm ) ويرمز لها بالرمز[STP] إذا لابد من تحديد الظروف و الشروط التي توجد عندها المادة.

3. العنصرالزئبق الرصاصCO2 الماء • على الارضسائل صلب غاز سائل • على الزهرةصلب صلب صلب صلب • على المريخغاز سائل غاز غاز • الخواص العامه للغازات :- • جميع الغازات قابله للاختلاط والامتزاج مع بعضها البعض . • كثافتها منخفضة جدا ويعود ذلك الى : • كونها تمتاز بخاصية الانتشار. • يشغلها لكامل الحيز الذي توجد فيه • (( ومن الممكن خفض كثافتها بشكل اكبر او زيادتها بمجرد )( • تغير الحجم الذي يشغله الغاز بواسطة التحكم في • تغير الحجم الذي يشغله الغاز بواسطة التحكم في • تغير الحجم الذي يشغله الغاز بواسطة التحكم في • اذا خواص الغازات ذات علاقه وثيقة باربعة متغيرات يتم دراستها : • الضغط . • الحجم . • درجة الحرارة . • الكمية . • الضغط . • درجة الحرارة . الضغط ودرجة الحرارة .

4. الضغط الضغط من الناحية الميكانيكية (( هو مقدار القوة المؤثرة على وحدة المساحات )). وحدة المساحات / القوة = m2 / kgms- 2 حيث P = الضغط ووحدته kgm -1 s -2 ويسمى ( حسب النظام الدولي للوحدات )بـ باسكال , ويرمز لها pa -21pa = 1 kgm -1 s = القوة ووحدته kgm -2 = المساحه ووحدته m2 ضغط الغازات : هو محصله لماتحدثه جزيئاتها من اصطدامات ذات قوة معينة بالاجسام التي تعترضها كجدران الاناء الذي يحتويها وتصادم الجزيئات بعضها ببعض . F / A = P إذ اً F A

5. الضغط الجوي : هو عبارة عن مقدار القوة الضاغطة على الارض او ( وزن الغلاف الجوي مقسوما على مساحة سطح الارض ) قيمة الضغط الجوي بوحدة النظام الدولي على سطح الارض : (( مقدار وزن عمود من الهواء مساحة مقطعة (1 m2 ) ومقاسا بوحدة النيوتن )) أصطلح على ان يسمى مقدار الضغط الجوي عند سطح البحر وعند درجة الصفرالمئويبالضغط القياسيويعتبر كوحدة من وحدات قياس الضغط . Standard Pressure = 101325 pa 1atm = 101325 pa 1atm = 101.325 kpa وهذه الوحدة I لقياس الضغط .

6. الطريقة التي يقاس بها الضغط الجوي : استخدام جهاز قياس الضغط الجوي البارومتر 1mmHg = 1torr الذي اخترعه العالم الايطالي تورسلي ( Torrcelli ) (( وهو عبارة عن انبوبة زجاجية مغلقه من طرف واحد ملئت بالزئبق ونكست في حوض يحتوي على الزئبق )) سيكون عمود الزئبق في الانبوبه ذا طول محدد في المنطقه الواحده وعند نفس درجة الحرارة . السبب في بقاء طول عمود الزئبق قائما في الانبوبه نتيجة لقيام الهواء الجوي بالضغط على سطح الزئبق في الحوض . سيتغير طول عمود الزئبق باختلاف الضغط الجوي . عمود الزئبق عند سطح البحر وعند 0ºC هو : 76cm = 760 mm وتستخدم كوحده لقياس الضغط : اذا الوحده II لقياس الضغط ومنها الوحده III لقياس الضغط تخليدا لمختروع البارومتر إذاً 1atm = 67cm Hg = 760 mm Hg 1torr = 1mm Hg

7. إذ اً الوحدات المستخدمة لقياس الضغط عند سطح البحر ودرجة حرارة 0ºC 1 atm = 101325 pa = 101.325 kpa 1 atm 1 atm = 76 cm Hg = 760 mm Hg 1torr = 1mm Hg طرق دراسة الغازات : تمتاز العلاقات التي تربط بين الخواص المختلفة للمادة حينما تكون في الحالة الغازية بأنها تكون واضحة ومميزة ومن السهل دراستها . هناك طريقتان لدراسة الغازات : الطريقة الاولى ( الطريقة التجريبية ) تم التوصل الى جميع القوانين المعروفة التي تحكم العلاقات بين الخواص المختلفة للغاز عند مختلف الظروف وذلك بالاعتماد على ملاحظة التغيرات التي تطرأ على هذه الخواص ملاحظة تتصف بأنها حسية مشاهدة . الطريقة الثانية ( النظرية الحركية الجزئية للغازات ) تم التوصل الى صياغة نظرية غير حسية تأخذ بعين الاعتبار ما يحدث لجزيئات الغاز و ما يحدث من جزيئات الغاز عند مختلف الظروف وللعلاقات التي تحكم ذلك وللمؤثرات التي تخضع لها هذه العلاقات ولكثير من النتائج التي بنيت عليها .

8. الطريقه الأولى ( التجريبية ) العلاقة بين الضغط والحجم قانون بويل (( يتناسب حجم كمية معينه من أي غاز تناسبا عكسيا مع الضغط عند ثبوت درجة الحرارة .)) =الضغط = الحجم Pيتناسب 1/V Constant = PV= K1 شروط مهمة : عند ثبوت درجة الحرارة كمية الغاز اذا تغير الضغط فان الحجم يتغير عند ثبوت درجة الحرارة وكمية الغاز . P1V1 = P2V2 = P3V3 = Constant = k1 P V إذ اً PV

9. العلاقة بين الحجم ودرجة الحرارة : قانون شارلز – جي لوساك يزداد او يقل حجم كمية معينة من غاز بمقدار 1/273.15 من حجمها عند درجة الصفر المئوي كلما ازدادت ( او قلت ) درجة حرارة الغاز بمقدار درجة مئوية واحدة وذلك عند ثبوت الضغط . V = V৹ +t / 273.15 V৹ ( الحجم عند درجة حرارة معينة t ) حيث V৹ = الحجم عند درجة الصفر المئوي . ماذا يحدث عند درجة حرارة (-273.15 ) V = V৹ ( 1 + t / 273.15 ) V = V৹ (273.15 / 273.15 + t / 273.15 ) V = V৹ (273.15 + t) / 273.15 ) V = V৹/ 273.15 ( 273.15 + t )

10. اذا كانت (t ) = -273.15 V = V৹/ 273.15 ( 273.15 - 273.15 ) V = V৹/ 273.15 (0) = 0 الحجم = صفر أي سيتلاشى الغاز عند درجة حرارة 273.15) -) ولكن اين يذهب ؟؟ هل يختفي ؟؟ يتحول الى سائل ومن الناحية العلمية فإنه عند خفض درجة حرارة أي غاز تدريجيا فإنه وعند درجة حرارة معينة لكل غاز (تكون بمادة غاية في الانخفاض ولكن أعلى من -273.15سيتحول الغاز إلى سائل وتنتهي صفته الغازية. و لا يمكن تطبيق قانون شارلز-جي لوساك عليه استخدمت هذه الدرجة من قبل اللورد كالفن وسميت باسمه كأساس لتدريج حراري جديد وتسمى حيث يكون حجم الغاز = صفر وتساوي تقسيمات التدريج الحراري الجديد تقسيمات التدريج المئوي ويرمز له بالرمز (K) ويكون رمز درجة الحرارة المطلقة(T) 273,15 K= C°0 273,15 C= K°0 إذ اً لايختفي لأنه لم يعد غازاً بالصفر المطلق

11. العلاقة بين درجة الحرارة المطلقة ( T)وبين الدرجة المئوية (t ) : T = (t+273,15) يعاد صياغة قانون شارلز- جي لوساك بشكل أكثر بساطة ” ستتناسب حجم كمية معينة من أي غاز تناسباً طردياً مع درجة حرارته المطلقة وذلك عند ثبوت الضغط ” T يتناسب V V = K2 T V / T = K2 V1 / T1 = V2 / T2 = CONSTANT =K2 العلاقة بين الحجم والكمية ( قانون افاجادرو ) ” تحتوي الحجوم المتساوية من الغازات على نفس العدد من الجزيئات وذلك عند نفس الظروف من الضغط والحرارة " يعبر عن كمية الغاز = بعدد المولات (n) = عدد الجزيئات V يتناسب n V = K3 n V / n = K3 V1 / n1 = V2 / n2 = V3 / n3 = CONSTANT = K3

12. العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة: (قانون آمونتون) " يتناسب ضغط كمية معينة من غاز ما تناسباً طردياً مع درجة حرارته المطلقة وذلك عند ثبوت الحجم ” P تناسب T P = K4 T P / T = K4 = CONSTANT P1 / T1 = P2 / T2 = CONSTANT = K4 العلاقة بين ضغط الغاز وكميته: ” يتناسب ضغط الغاز طردياً مع كميته عند ثبوت الحجم ودرجة حرارته المطلقة ” Pيتناسب n P = K5 n P / n = CONSTANT = K5 P1 / n1 = P2 / n2 = CONSTANT = K5 V = CONSTANT T = CONSTANT

13. العلاقة بين كمية الغاز ودرجة حرارته: " عند ثبوت الحجم والضغط فإن العلاقة بين كمية الغاز ودرجة حرارته المطلقة تكوين عكسية” n 1 / T , P = CONSTANT V = CONSTANT n = K6 / T n T = K6 n1T1 = n2T2 = CONSTANT = K6 المتغيرات: الضغط P الحجم V درجة الحرارة T كمية الغاز(عدد المولات)n

14. الثابت الصيغة الرياضية العلاقة T= Constant n = Constant الضغط والحجم P1V1 = P2 V2 = P3V3 = Constant = k1 ( قانون بويل ) الحجم ودرجة الحرارة p = Constant V1 / T1 = V2 / T2 = Constant =K2 (قانون شارلز ـ جاي لوساك) الحجم والكمية p = Constant T= Constant V1 / n1 = V2 / n2 = V3 / n3 = Constant = K3 ( قانون افوجادرو) V = Constant الضغط ودرجة الحرارة: P1 / T1 = P2 / T2 =Constant = K4 ( قانون آمونتون)

15. الصيغة الرياضية العلاقة الثابت V = Constant T= Constant الضغط وكميته P1 / n1 = P2 / n2 = K5 V = Constant p= Constant كمية الغاز ودرجة حرارته n1 T1 = n2 T2 = k6

16. معادلة الحالة للغازات : عند ثبوت كمية الغاز من قانون بويل من قانون شارلز ثابت = n P1 V1 = P2 V2 (1) V2 = P1 V1 / P2 V1 / T1 = V2 / T2 (2) V1 = T1V2 / T2 من (1) و (2) حيث V1=V2 V = P1V1 / P2 = T1V2 / T2 بإعادة الترتيب معادلة الحالة للغازات P2V2 / T2 = P1V1 / T1 = Constant = K7

17. عند ثبوت كمية أي غاز فإن التغير في الحجم يتبعه تغير في الضغط ودرجة الحرارة والعكس ويكون التغير بكمية محدودة تساوي قيمة K كيف يمكن تغيير قيمة الثابت K؟ (( بتغيير كمية الغاز )) كيف يؤثر تغير الكمية في قيمة هذا الثابت؟ (( زيادة كمية الغاز تؤدي إلى زيادة قيمة الثابت والعكس )) K يتناسب n = PV/T K n يتناسب PV/T Constant . n=PV/T K7=PV/T constantK7 = بما أن :- فيكون

18. إهداء شمعة أنت .. نعم تحترق ولكن ليس كباقي الشموع .. فأنت تحترقين ولكن ليس إلى الفناء ..فلك مني باقة ود وإخاء أزفها إليك ياأستاذتي الفاضلة .. عُرف العطاء بأيدٍ ممتدة تهديه ، وعُرف الجميل بأنفس كريمة تحفظه ، وعُرف الحب بقلوب صافية تحتويه ، وعُرفتِ بأنّك الكأس الذي أرواني ، والجميل الذي طوّق عنقي , والصدر الذي ضمني ..فأنهار الشكر تنبض خجلا أمام فيض كرمك ، ويد الجود ترتد إليّ أملا في طول ذراعك . للدكتورة / نعيمة ياركندي

19. تهاني عبد الرحيم بن عفيف علوم الحاسب الآلي نشاط كيمياء عامة