خصائص الغاز

الغاز

هو إحدى حالات المادة إلى جانب الحالة السائلة والحالة الصلبة، وتتوفر الغازات في الطبيعة على عدة أشكال، فمنها المنفرد كالأكسجين والكلور والهيليوم، ومنها ما هو مركب من عنصرين كثاني أكسيد الكربون، وثاني أكسيد النيتروجين، وغاز الميثان، وتشترك الغازات على اختلاف مركباتها وعدد عناصرها بعدد من الخصائص التي تميزها عن غيرها من المواد في الحالات الأخرى، كما تخضع لقوانين خاصة بها.

خصائص الغاز

القابلية للانضغاط

تعرف الغازات بقابليتها للانضغاط؛ بسبب المسافات الكبيرة نسبياً التي تفصل جزيئاتها عن بعضها البعض، مما يجعل من الممكن تقليص هذه المسافات لحد معين حسب مقدار الضغط الحاصل عليها، على عكس المواد في الحالتين السائلة والصلبة والتي تمتاز بوجود مسافات صغيرة جداً ما بين جزيئاتها وبالتالي عدم قابليتها للانضغاط.

الانتشار السريع

تنتشر جزيئات الغاز بشكل سريع ويمكن لها أن تغطي مساحة كبيرة خلال فترة قصيرة؛ بسبب قوى التجاذب الضعيفة بين هذه الجزيئات، والتي تسمح لها بالانفصال والابتعاد عن بعضها البعض دون وجود أي مقاومة تذكر، على عكس المواد في الحالة الصلبة والتي تعرف بعدم قدرتها على الانتشار بسبب قوى التجاذب القوية بين جزيئاتها، أما السوائل فتكون هذه القوى متوسطة مما يسمح لها بالانتشار لكن بسرعة أبطأ من سرعة انتشار الغاز.

الحركة الدائمة

تعرف جزيئات الغازات بأنّها دائمة الحركة، كما أنّ حركتها عشوائية وسريعة؛ لامتلاكها مقداراً عالياً جداً من الطاقة الحركية، وتزداد طاقتها الحركية مع ارتفاع درجة حرارتها، كما أنّ جزيئات الغازات تصطدم مع بعضها البعض وبجدار الوعاء المحفوظة فيه خلال حركتها الدائمة، إلّا أنّ تصادماتها مرنة ولا تتسبب بخسارة أي قدر من طاقتها الحركية، أمّا السوائل فتتحرك جزيئاتها بشكلٍ سريع ودائم إلّا أنّ سرعتها أقل من سرعة جزيئات الغازات، في حين أنّ حركة المواد الصلبة ثابتة نسبياً.

الحجم والشكل غير الثابتين

تساعد قوى التجاذب الضعيفة بين جزيئات الغاز على تشكله بشكل الوعاء الذي يحفظ فيه، أمّا حجم الغاز فغير ثابت ويحدد بمقدار الضغط الواقع عليه، وعلى عكس ذلك تمتاز السوائل بثبات حجمها، إلّا أنها تتشكل بشكل الوعاء الذي تحفظ فيه، وأما المواد الصلبة فشكلها ثابت وحجمها ثابت أيضاً.

الكثافة المنخفضة

يعرف الغاز بامتلاكه كثافة منخفضة جداً مقارنةً بالمواد السائلة والصلبة، ويعود سبب ذلك إلى حجم جزيئاته الصغير جداً والمسافة الكبيرة الفاصلة ما بين كل جزيء وآخر مقارنةً بحجمها، مما يجعل غالبية حجم الغاز مكون من الفراغ.