للإجابة على السؤال ، قابلنا في مخزن المعلومات صف كيف تؤثر كتلة الجسيم الغازي على معدل انتشاره وتدفقه نظرًا لوجود العديد من الخصائص المختلفة للغازات التي تؤثر على كتلتها وحجمها ، وعندما تدخل عينة من الغاز ذات جزء واحد إلى حاوية مغلقة ، فإن جزيئاتها ستنتشر بسرعة كبيرة في جميع أنحاء الحاوية ، وهي عملية تسمى الانتشار. ، ويجب استخدام قانون التدفق أو الانتشار هنا.
صاغ الكيميائي توماس جراهام قانون الانتشار أو التدفق ، والذي جاء نصه على النحو التالي (معدل تدفق الغازات يتناسب عكسيا مع الجذر التربيعي لكتلتها المولية) ، ومن هذا القانون يتضح أن العلاقة بين كل من الانتشار والكتلة ليس مباشرًا ، بل معكوسًا ، مما يعني أن سرعة الجسيم الثقيل وطاقته الحركية أصغر ، كما أن تفاعل الأجسام الكبيرة مع محيطها يكون أكبر ، مما يؤدي إلى تباطؤها وما يتبعه يكون انتشار جسيم ثقيل كبير أبطأ مقارنة بالجزيئات الصغيرة والخفيفة.
الغازات هي إحدى الحالات الثلاث للمادة إلى جانب الحالة الصلبة والسائلة. من خلال تحديد خصائص الغازات ، من السهل الإجابة على هذا السؤال. هذه الخصائص هي:
- تتكون الغازات من عدد هائل من الجسيمات النانوية المتباعدة عن بعضها بالنسبة لحجمها.
- الغازات شديدة الانضغاط وتنتشر بسرعة عندما ينخفض الضغط.
- تمتلك جزيئات الغاز طاقة حركية عالية ، مما يجعلها تتحرك بشكل عشوائي في أكثر من اتجاه دون توقف وفي خطوط مستقيمة.
- لا يملك الغاز القدرة على محاولة تغيير شكله ، ولكنه يأخذ شكل المساحة التي يتحد فيها ، لذلك لا يمتلك حجمًا ثابتًا.
- الروابط بين الجزيئات أو الذرات ضعيفة والمسافات متباعدة.
- تتميز الغازات بانتشار عالي ، مما يؤثر على معدل انتشار كتلتها ، لأنه كلما زادت كتلة الغاز ، قل معدل انتشاره وأضعف.
- لا يوجد تنافر أو تجاذب بين جزيئات الغاز (افتراض وجود غاز مثالي).
- تتصادم جزيئات الغاز مع بعضها البعض بسبب حركتها العشوائية السريعة ، وعندما ترتفع درجة الحرارة تزداد سرعة الجزيئات وتشتد التصادمات وتزداد سرعتها.
من الخصائص المذكورة أعلاه ، يتضح أنه كلما زادت كتلة الغاز ، قلت سرعة انتشاره ، وكلما انخفضت كتلته ، زاد انتشاره وليس العكس.
- لكل غاز كتل مختلفة لكل جسيم.
- غالبًا ما تسمى كثافة كتلة الغاز (الكثافة) ، وهو المقصود بكتلة الغاز بالنسبة إلى حجمه ، مما يعني أن الكتلة تساوي الكثافة.
- تتصرف جزيئات الغاز بشكل مثالي في نفس الظروف (مثل الضغط ودرجة الحرارة) وتتغير حركتها مع هذه الظروف.
- يمكن تحديد عدد جزيئات الغاز المعروفة باسم (عدد المولات) في ظل ظروف محددة ، في حالة قياس كثافة الغاز ، لأنه من خلال كثافة الغاز يمكن تحديد الوزن الجزيئي لأحد مركبات الغاز.
هناك عدة عوامل تؤثر على معدل انتشار الغازات وخصائصها ، ومن أهمها:
- بحجم.
- درجة الحرارة.
- الضغط: يتناسب الضغط الذي تمارسه الغازات عكسياً مع حجم الغاز ، أي أنه كلما زاد الضغط على الغاز ، قل حجمه.
هناك ثلاثة قوانين ، عندما يتم تطبيق أحدها على الغازات ، فإنه يؤثر على خصائصها.
- قانون جاي لوساك: في حاوية ذات حجم ثابت ، يتناسب ضغط الغاز طرديًا مع درجة الحرارة ، مما يؤثر على كل من الغاز والحاوية.
- قانون تشارلز: عندما يكون الضغط ثابتًا ، فإن حجم عينة الغاز يتناسب طرديًا مع درجة الحرارة التي تؤثر على العينة.
- قانون بويل: عندما تكون درجة الحرارة ثابتة ، يتناسب ضغط الغاز عكسياً مع حجمه.
في نهاية مقالنا أجبنا على السؤال مطولاً صف كيف تؤثر كتلة الجسيم الغازي على معدل انتشاره وتدفقه حيث أوضحنا أنه كلما زادت كتلة الغاز وانتشاره وتدفقه ، وشرحنا أهم خصائص الغازات والعوامل التي تؤثر على هذه الخصائص ، نأمل أن تساعدك مقالتنا.