قانون يستخدم للمقارنة بين غازين، وهو من أكثر القوانين تطبيقاً في مجالات الصناعة والبناء، وهو الموضوع الرئيسي لهذه المقالة. سيتم تقديم بحث مبسط وشامل عن الغازات بدءًا من خصائصها العامة، والتي تميزها عن بقية حالات المادة، مروراً بتحديد الاسم النموذجي لقانون انتشار الغازات، حتى الخاتمة لتوفير كيفية حساب الكتلة المولية للعناصر الكيميائية.
خصائص الغاز
قبل تحديد قانون يستخدم لمقارنة غازين، تجدر الإشارة إلى أن الغاز هو أحد حالات المادة الثلاث، ويتميز بالعديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية، وهي كالتالي
- الجزيئات متباعدة، وذراتها لها روابط ضعيفة.
- الغازات أقل كثافة مقارنة بالسوائل والمواد الصلبة، مما يمنحها خاصية السيولة.
- يتبع الغاز شكل الفراغ الذي يوضع فيه.
- ليس للغازات شكل أو حجم محدد.
- تتميز جزيئات الغاز بحركة عالية وعشوائية.
- يمكن أن ينتشر الغاز بسرعة وهو قابل للضغط.
قانون يستخدم للمقارنة بين غازين
القانون المستخدم للمقارنة بين غازين هو قانون جراهام، ويسمى في اللغة الإنجليزية “قانون جراهام”، ويسمى أيضًا قانون تدفق أو انتشار الغازات، وهو قانون يصف العلاقة بين معدل تدفق الغازات ومعدل انتشارها. الكتلة المولية، حيث يتناسب تدفق الغازات عكسيا مع الجذر التربيعي لجزيئات الغاز، وهذا ينطبق على القانون على اسم العالم توماس جراهام، وبعبارة أخرى، ينص القانون على أنه إذا كانت الكتلة المولية للغاز “أ “أكبر بأربعة أضعاف من معدل تدفق غاز آخر” ب “، فإن معدل تدفق” أ “عبر فتحة صغيرة سيكون نصف معدل تدفق” ب “.
كيف أحسب الكتلة المولية؟
في رحلة الحديث عن قانون انتشار الغازات، من الضروري الوقوف عند حساب الكتلة المولية، أو في اللغة الإنجليزية “الكتلة المولية”، والتي يتم حسابها بضرب الوزن الذري للعنصر في عدد ذراته، وهي بيانات مستخرجة من الجدول الدوري للعناصر، على سبيل المثال، يمكن حساب الكتلة المولية للجزيء، ورمزها الكيميائي “H2O”، عن طريق إضافة الكتلة الذرية للعناصر التي يتكون منها هذا الجزيء، وهي الأكسجين والهيدروجين، وبالتالي 16.00 * 1 (للأكسجين) + 1.008 * 2 (للهيدروجين) = 18.02 جرام / مول.
القانون المستخدم لمقارنة غازين هو قانون جراهام، وهو من بين القوانين الكيميائية للغازات، ومن بينها نذكر قانون تشارلز، الذي يربط بين درجة حرارة الغازات وضغطها، وكذلك قانون بويل، الذي يربط بدوره بين الضغط، درجة الحرارة والحجم، ولعل أشهر قوانين الغازات هو قانون الغاز المثالي، وهو نموذج للغازات ليس لها تفاعل بين جزيئاتها، مما يسمح بإجراء دراسات وأبحاث في عالم الفيزياء والديناميكا الحرارية.