<الكــمـــياء> المقــادير الفـيزيــائية المــرتبـطة بكـمـية المــادة

Les grandeurs physiques liées à la quantité de matière
I) المــادة الصــلبة و الســائلة.
1) الكتـلة و كمـية المـادة.
تتمـيز الأنـواع الكيمـيائية المختـلفة بكتلهـا المـولية و التي يتـم حسـابهـا باعتـماد الكتـل المـولية للـذرات المكـونة لهـا و التي نجـدها على جـدول التـرتيب للعنـاصر الكيميـائية.
يمثـل مـول من نـوع كيميـائي عـددا من المكـونـات الأسـاسية لهـذا النـوع ( جـزيئـات أو ذرات أو أيـونـات ).
لتحـديد كمـية المـادة ( عدد المـولات ) في كتـلة m من نـوع كيميائي x كتـلته المولـية M(x) نعتبـر العـلاقة:

تطبــيق: أحسـب كمـية المـادة فـي نفـس الكتـلة من الأنـواع التـالية: المـاء و من السكـر و المـلح .
بذلك:
بذلك:
بذلك:

2) الحجـم و كمـية المـادة.
تسـاوي الكتـلة الحجـمية ρ لنـوع كيميـائي, خـارج الكتـلة m لعـينة من هذا النـوع عـلى الحجـم V الـذي تشغـله:
يمكـن بذلـك معـرفة كتـلة عـينة من نـوع كيميـائي بمعـرفة حجمهـا:
كمـية مـادة النـوع x المكـون للعـينة بـذلك:

تطبـيق: ما الحجـم V للهكسـان و هـو سـائل كتـلته الحجمـية , الـذي يجـب قيـاسه بـواسطة مخبـار مدرج للحصـول عـلى كمـية هكسـان .

بذلـك:
تطبـيق عـددي:

* تسـاوي الكثـافة d لجسم صلب أو سـائل, خـارج كتـلته الحجمية إلى الكتـلة الحجمية للمـاء:
و منـه:
باعتبـار حجم V من الجسم تكـون كتلته m و نفس الحـجم من المـاء كتلته m0 يمكـن أن نكتـب:

II) المــادة الغــازية. La matière gazeuse
1) قـانـون بـويل- مـاريوط.

* تجـربة: نغير حجـم كمية من الهـواء درجة حرارتهـا ثابتة محجوزة داخل محقنة مقطـعها و نسجل تغيـرات ضغطـها بواسطة مانومتر.

الحــالة
1
2
3
4
الجـداء
21
20.79
20.65
20.47

استنتـاج: الجـداء P.V ثـابث.

* قـانـون بـويـل - مـاريـوط: loi de Boyle Mariotte
عند درجة حرارة ثابتة, يكون جداء حجم كمية غاز في ضغطها ثـابتا.V = K. تتناسب الثابتة K مع كمية مادة الغاز:K = n . A معA ثابتة تتعلق بدرجة الحرارة.


الضغط الجوي:
ملحـوظة: لا تخضع الغـازات الحقيقية لقـانون بويـل ماريـوط إلا بشكل تقـريبي و ذلك كلمـا كـان ضغطهـا منخفـضا و درجة حـرارتها مـرتفـعة.
* تعـريف :
الغـاز الكـامل هو غـاز نظـري نفتـرضه يخضـع تمـاما لقـانون بويل مـاريوط.

2) درجـة الحـرارة المطـلقة.
عند تمثيل تغـيرات الثـابتة A بدلالة درجة الحـرارة θ بالنسبة لغـاز مـا نجد دالـة تـآلفية لا تمـر بأصل المعـلم, وحتى يكـون هناك تنـاسب اطـرادي نضـع:T = θ + 273.15 فيكـون:A = R.T
نسمي T درجة الحـرارة المطـلقة وحدتهـا الكيلفـين رمزه: K

*تطبـيق: حدد تحث الضغط الجـوي كل من درجة حرارة الجليد المنصهر و درجة حرارة الغليان للماء في سلم كيلفـين.

3) معـادلة الحـالة للغـازات الكـاملة.
لتمييز حـالة غـاز يجب تحـديد أربعة متغـيرات و هي: ضغـطه P, حجـمه V, درجة حـرارته T و كمـية مـادته n, تسمى متغـيرات الحالة للغـاز و هي غـير مستقلة بحـيث يؤدي تغـير أحدها إلى تغـير آخـر.

* معـادلة الحـالة للغـازات الكـاملة:
متغيرات الحـالة للغاز مرتبـطة في ما بينها بالعـلاقة: P.V = n.R.T تسمى معـادلة الحالة للغـازات الكـاملة. R تسمى ثـابتة الغـازات الكـاملة, قيمـتها تتعـلق بالوحـدات المستعـملة: R = 8.314 Pa.m3K-1mol-1 .

4) كمـية المـادة لغـاز.
يمكـن حسـاب كمـية المـادة فـي حجـم V من غـاز في شـروط معيـنة من درجة الحـرارة والضغـط بالعـلاقة: و هـي لا تتعـلق بطبـيعة الغـاز.
تطبـيق: أحسـب الحجم المـولي لغـاز في الشـروط النظـامية لدرجة الحـرارة و الضغـط:
أحسـب الحجم المـولي لغـاز في الشـروط العـادية لدرجة الحـرارة و الضغـط:
تعـريف: يشغـل مـول من الغـازات المختـلفة في نفـس الشـروط من درجة الحـرارة و الضغـط, نفـس الحجـم الـذي نسمـيه الحجـم المـولـي و يتعـلق بدرجة الحـرارة والضغـط. في حـالة يسمـى الحجـم المـولي النظـامي
استنتـاج: يمكـن حسـاب كمـية المـادة فـي حجـم من غـاز فـي شـروط معـينة من درجـة الحـرارة و الضغـط حـيث الحجـم المـولي بالعـلاقـة:
تطبـيق: أحسـب كمـية المـادة للهـواء فـي التجـربة السـابقة.

5) كثـافة غـاز بالنسـبة للهـواء.
نحـدد كثـافة غـاز بالنـسبة للهـواء و تكتـب:
تمثـل الكتـلة الحجمـية للغـاز و تمـثل الكتـلة الحجمـية للهـواء.
باعتبـار نفـس الحجـم هـو الحجـم المـولي من الغـاز و من الهـواء:
تبقـى العـلاقة صحـيحة أيـا كـانت درجـة الحـرارة و الضغـط.











ضغط
درجة حرارة المطـلقة
غـاز الكـامل
معـادلة الحـالة

La pression
La température absolue
Gaz parfait
Equation d'état