قوى التجاذب والتنافر بين جسيمات الغاز

قوى التجاذب والتنافر بين جسيمات الغاز، حيث إن الغازات هي إحدى الحالات الأساسية للمادة، وهي الحالات الصلبة والسائلة والغازية، وتختلف كل حالة عن الأخرى بعدد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي يساعد في دراستها وخاصة في الحركة الحرارية، ومن أهم جوانب الاختلاف قوى الجذب والتنافر بين الجزيئات، ومن وجهة النظر هذه فهو مهتم بتعريفنا على الغازات وأهم خصائصها ثم مناقشة بعضها بطريقة بسيطة.

قوى التجاذب والتنافر بين جسيمات الغاز

الغازات سوائل لا تقاوم أي تغيير في شكلها، لكنها تملأ أي فراغ تكون فيه على عكس السوائل التي تعتبر أيضًا سوائل، مما لا يجعلها ذات حجم ثابت، وذلك بسبب قوى الجذب والتنافر بين جزيئات الغاز هو

• غير موجود.

بين جزيئات الغاز لا توجد قوى جذب أو تنافر، مما يسمح لها بملء الفراغ الموجود فيه بسهولة، ونتيجة لغياب قوى الجذب والتنافر، تكون حركة الغازات حرة.

أبرز خصائص الغازات

تحتوي الغازات على عدد من الخصائص المهمة ونقوم بإدراج هذه الخصائص على النحو التالي

• قابلية الانضغاط المسافات التي تتركها جزيئات الغاز بين بعضها البعض كبيرة نسبيًا، مما يسهل ضغطها.
• الانتشار السريع هذا ممكن لأن قوى الجذب والتنافر بين جزيئات الغاز تكاد تكون معدومة، مما يسمح لهذه الجزيئات بالانتشار أسرع من الحالة السائلة والصلبة.
• الحركة الدائمة حركة جزيئات الغاز عشوائية وسريعة، وتزداد سرعة هذه الحركة مع زيادة درجة حرارة الغاز، وينتج عن الحركة العشوائية تصادم الجزيئات في الغاز.
• التغيير في الحجم والشكل إن قوى الجذب الصفرية في الغازات تجعلها مقاومة لأي تغيير في شكلها وتسمح لها بملء الحاوية التي توضع فيها.
• كثافة منخفضة هذا بسبب المسافات الكبيرة المتبقية بين جزيئات الغاز.

التصادم بين جزيئات الغاز

إن التصادم بين جزيئات الغاز هو تصادمات مرنة، بحيث لا تضيع الطاقة الحركية للجسيمات، وسبب الاصطدام هو الحركة العشوائية لجزيئات الغاز، وتزداد التصادمات في أي غاز مع زيادة درجة حرارته، مما يؤدي إلى حدوث تصادم زيادة سرعة الجسيمات، أو إلى زيادة ضغط الغاز، مما يؤدي إلى تضييق المسافات بين جزيئات الغاز مع الحفاظ على حركتها العشوائية.

كثافة الغاز

نظرًا لأن الغازات تتكون من عدد صغير نسبيًا من الجسيمات بعيدًا عن بعضها البعض، فهي ذات كثافة منخفضة، لأن الكثافة هي الكتلة لكل وحدة حجم، أي أنها كتلة لتر من المادة أو كتلة متر مكعب من المادة، وزيادة قوى الجاذبية يزداد التنافر بين جزيئات الغاز مع كثافته، ولأن المسافات بين الجسيمات كبيرة، تكون كثافته صغيرة، وتزداد كثافة الغاز مع ضغطه.

المقارنة بين حركة الجسيمات في حالات المادة الثلاث

يمكن مقارنة حركة الجزيئات في كل من السائل والصلب والغاز على النحو التالي

الحالة الصلبة السائلة الحالة الغازية