تعريف وأمثلة للغاز في الكيمياء

يعرف الغاز بأنه حالة المادة تتكون من جزيئات ليس لها تعريف الصوت ولا شكل محدد. وهي واحدة من الحالات الأساسية الأربع للمادة ، إلى جانب المواد الصلبة والسوائل والبلازما. في الظروف العادية ، تكون حالة الغاز بين حالتي السائل والبلازما. قد يتكون الغاز من ذرات عنصر واحد (على سبيل المثال ، H₂، Ar) أو مركبات (على سبيل المثال ، HCl ، CO₂) أو مخاليط (مثل الهواء والغاز الطبيعي).

يعتمد ما إذا كانت المادة غازًا على درجة الحرارة والضغط. أمثلة على الغازات في درجة الحرارة والضغط القياسية تتضمن:

• الهواء (خليط من الغازات)
• الكلور في الغرفة درجة الحرارة و الضغط
• الأوزون
• الأكسجين
• هيدروجين
• بخار الماء أو البخار

قائمة الغازات الأولية

هناك 11 غازًا عنصريًا (12 إذا كنت تحسب الأوزون). خمسة جزيئات متجانسة ، بينما ستة جزيئات أحادية النواة:

• ح₂ - الهيدروجين
• ن₂ - نتروجين
• يا₂ - الأكسجين (بالإضافة إلى O₃ هو الأوزون)
• F₂ - الفلور
• Cl₂ - الكلور
• هو - الهيليوم
• نيون - نيون
• Ar - الأرجون
• Kr - كريبتون
• Xe - زينون
• Rn - الرادون

باستثناء الهيدروجين ، الموجود في أعلى الجانب الأيسر من الجدول الدوري ، توجد غازات العناصر على الجانب الأيمن من الجدول.

يتم فصل الجسيمات في الغاز على نطاق واسع عن بعضها البعض. في درجات الحرارة المنخفضة والضغط العادي ، تشبه "الغاز المثالي" حيث يكون التفاعل بين الجسيمات ضئيلًا وتكون التصادمات بينها مرنة تمامًا. عند الضغط العالي ، يكون للروابط بين الجزيئات بين جزيئات الغاز تأثير أكبر على الخصائص. بسبب الفراغ بين الذرات أو الجزيئات ، تكون معظم الغازات شفافة. عدد قليل من الألوان ضعيفة ، مثل الكلور والفلور. تميل الغازات إلى عدم التفاعل بقدر ما تتفاعل حالات أخرى للمادة مع المجالات الكهربائية والجاذبية. بالمقارنة مع السوائل والمواد الصلبة ، فإن الغازات ذات لزوجة منخفضة وكثافة منخفضة.

كلمة "غاز" صاغها الكيميائي الفلمنكي جي بي فان فانمونت في القرن السابع عشر. هناك نظريتان حول أصل الكلمة. الأول أنه النسخ الصوتي لهلمونت للكلمة اليونانية فوضى، مع ال ز في الهولندية تلفظ مثل الفصل في الفوضى. يشير استخدام باراسيلسوس الكيميائي لـ "الفوضى" إلى المياه النادرة. النظرية الأخرى هي أن فان هيلمونت أخذ الكلمة منه Geist أو جاستوهو ما يعني الروح أو الشبح.

قد يحتوي الغاز على ذرات أو جزيئات مشحونة كهربائيًا تسمى أيونات. في الواقع ، من الشائع أن تحتوي مناطق الغاز على مناطق عشوائية وعابرة الشحنة بسبب قوى فان دير والز. الأيونات المتشابهة تتنافر ، بينما تجذب أيونات الشحنة المعاكسة بعضها البعض. إذا كان المائع يتكون بالكامل من جسيمات مشحونة أو إذا كانت الجسيمات مشحونة بشكل دائم ، فإن حالة المادة هي بلازما بدلاً من الغاز.