قوى التجاذب والتنافر بين جسيمات الغاز – موضوع اليوم 2025

قوى الجذب والتنافر بين جزيئات الغاز تعتبر الغازات في الطبيعة إحدى الحالات الأساسية للمادة، وهي الحالات الصلبة والسائلة والغازية. وتختلف كل حالة عن الأخرى في عدد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تساعد في دراستها، وخاصة في التحريك الحراري. والوجه الرئيسي للاختلاف هو قوى الجذب والتنافر بين الجزيئات. يتم الاهتمام به من وجهة النظر هذه موقع مرجعي وذلك بتعريفنا بالغازات وأهم خواصها ومن ثم مناقشة بعضها بشكل مبسط.

قوى الجذب والتنافر بين جزيئات الغاز

الغازات هي سوائل لا تقاوم أي تغيير في شكلها، ولكنها تملأ أي فراغ تتواجد فيه، على عكس السوائل التي هي أيضًا سوائل، لذلك ليس لها حجم ثابت. ويرجع ذلك إلى قوى التجاذب والتنافر بين جزيئات الغاز وهي:

لا توجد قوى تجاذب أو تنافر بين جزيئات الغاز، مما يسمح لها بملء الفراغ الذي يوجد فيه بسهولة. ونظرًا لغياب قوى الجذب والتنافر، فإن حركة الغازات تكون حرة.(1)

أنظر أيضا: تتسارع العربة عندما تكون كتلتها 25 كجم، وتدفع بقوة مقدارها 10 نيوتن

خصائص الغازات

تتمتع الغازات بعدد من الخصائص المهمة، نذكر بعضها:

• الانضغاطية: تكون المسافات المتبقية بين جزيئات الغاز كبيرة نسبيا مما يسهل ضغطها.
• الانتشار السريع: وهذا ممكن لأن قوى التجاذب والتنافر بين جزيئات الغاز تكاد تكون معدومة، مما يسمح لهذه الجزيئات بالانتشار بشكل أسرع من الحالتين السائلة والصلبة.
• الحركة الدائمة: حركة جزيئات الغاز حركة عشوائية وسريعة، وتزداد سرعة هذه الحركة مع ارتفاع درجة حرارة الغاز، وينتج عن الحركة العشوائية تصادم الجزيئات الموجودة في الغاز.
• حجم وشكل متغير: إن قوى الجذب المعدومة للغازات تجعلها مقاومة لأي تغيير في شكلها وتسمح لها بملء الوعاء الذي توضع فيه.
• كثافة منخفضة: ويرجع ذلك إلى المساحة الكبيرة المتبقية بين جزيئات الغاز.

أنظر أيضا: وهو عنصر إلكتروني يعمل على أساس مستوى إشارة الجهد الداخلة إليه

الاصطدام بين جزيئات الغاز

التصادمات بين جزيئات الغاز هي تصادمات مرنة، وبالتالي لا تفقد الطاقة الحركية للجزيئات الموجودة بداخلها. سبب الاصطدامات هو الحركة العشوائية لجزيئات الغاز. وتزداد التصادمات في أي غاز مع زيادة درجة حرارته مما يؤدي إلى زيادة سرعة جزيئاته، أو مع زيادة ضغط الغاز مما يقلل المسافات بين جزيئات الغاز مع الحفاظ على الحركة العشوائية.(1)

أنظر أيضا: يتم تعريف السرعة على أنها قطع مسافة معينة في أقصر وقت ممكن

سماكة الغازات

بما أن الغازات تتكون من عدد من الجزيئات الصغيرة جداً والمتباعدة عن بعضها البعض، فهي ذات كثافة منخفضة، حيث أن الكثافة هي الكتلة لكل وحدة حجم، بمعنى آخر، هي كتلة لتر واحد من المادة، أو الكتلة متر مكعب واحد من المادة وتزداد قوى التجاذب. ويزداد التنافر بين جزيئات الغاز بزيادة كثافتها، وبما أن المسافات بين الجزيئات كبيرة فإن الكثافة تقل، وتزداد كثافة الغاز مع الضغط.(1)

أنظر أيضا: عندما تفتح صنبور الماء الساخن لغسل الأطباق، تصبح أنابيب المياه ساخنة

للمقارنة بين حركة الجزيئات في الحالات أللمقالات الثلاثة

ويمكن مقارنة حركة الجزيئات في المواد السائلة والصلبة والغازية على النحو التالي:

أنظر أيضا: أي من العبارات التالية صحيحة عند استخدام المستوى المائل لرفع كرسي ثقيل، مقارنة برفعه رأسيًا؟

قوى الجذب والتنافر بين جزيئات الغاز وتعتبر معدومة، ويعود ذلك إلى عدة أسباب أهمها المسافات الكبيرة بين جزيئات الغاز، مما يجعل تأثير هذه القوى ضعيفاً جداً ويكاد يكون معدوماً للغاز منخفض ويمكن أن يتكيف شكله وحجمه بسهولة مع شكل وحجم الحاوية التي يوضع فيها، دون إظهار أي مقاومة كبيرة لتغير الشكل الغازي.