Газ

Газ^[1]– заттың атомдары мен молекулалары бір-бірімен әлсіз байланысқандықтан, кез келген бағытта еркін қозғалатын және өзіне берілген көлемге толық жайылып орналасатын агрегаттық күйі. «Газ» (французша gas, грекше chaos – бей-берекет) атауын ғылыми қолданысқа 17 ғасырдың басында голланд ғалымы Ян Баптист ван Гельмонт енгізген. Газ молекулаларының соқтығысу уақыты олардың еркін жолға кететін уақытынан әлдеқайда аз болады. Химиялық элементтердің өте кіші бөлшекке бөлініп, бейтарап ұшуы. Негізгі тұрмыстағы газдар пропан, бутан, неон және тағыда басқа Газ қатты дене мен сұйықтық тәрізді еркін бет түзбейді және ол берілген көлемді толық толтырып тұрады. Газ тәрізді күй – заттардың (жұлдызаралық заттар, тұмандықтар, жұлдыздар, планеталардың атмосферасы, тағыда басқа) ғаламдағы ең көп таралған күйі. Химиялық қасиеттері бойынша газдар және олардың қоспалары (активтілігі аз инертті газдар мен қопарылғыш газдар қоспасына дейін) сан алуан болып келеді. Газға атомдар мен молекулалардан тұратын жүйе ғана емес, кейде басқа бөлшектерден – фотондардан, электрондардан, броундық бөлшектерден, сондай-ақ плазмадан тұратын жүйелер де жатқызылады.

Газ күйінің бөлшектері (атомдар, молекулалар, және иондар) электр өрісі жоқ кездегі еркін қозғалысы.

Нақты (реал) газдар. Газдың тығыздығы артқан сайын оның қасиеттері идеал газ күйінен ауытқи бастайды. Бұл жағдайда соқтығысулардың рөлі артып, молекулалардың мөлшерлері мен олардың өзара әсерлерін ескермеуге болмай қалады. Мұндай газды нақты (реал) газ деп атайды. Газ алмасу, биологияда – организм мен оны қоршаған орта арасындағы газ алмасу процесі. Адам мен жануарлар организмі тыныс алу кезінде сыртқы ортадан оттекті сіңіріп, өзінен көмі қышқыл газын және зат алмасу нәтижесінде пайда болатын әр түрлі газ қоспаларын сыртқа шығарады. Газ алмасусыз тірі организмде зат және энергия алмасуы дұрыс жүрмейді. Зат алмасу процесінің нәтижесінде организм сіңірген қоректік заттардың (белок, көмірсу, май) құрамындағы химиялық энергия бөлініп, организмнің тіршілік әрекетіне қажетті энергияға (мысалы, 1 литр оттек 4,7 – 5,0 ккал жылу береді) айналады. Организм пайдаланатын оттек пен одан бөлініп шығатын көмір қышқыл газдың мөлшері адамның жасына, тіршілік әрекетіне, атқаратын қызметіне, сыртқы ортаның температурасына және тағамның құрамына байланысты өзгеріп тұрады. Адам жұмыс істегенде, ауа райы салқындағанда, калориялы тамақ ішкенде организмдегі газ алмасу күшейе түседі. Демалыс кезінде, ұйықтағанда газ алмасу төмендейді. Газ алмасу арқылы организмдегі энергия мөлшерін анықтауға болады. Газ алмасу процесі кезінде организм оттекті көп мөлшерде пайдаланса, барлық дене мүшелерінің қызметі артып, тыныс алу және қан айналысы жақсарады, осыған байланысты қанның физикалық-химиялық құрамы да өзгереді. Газ алмасу бір клеткалы қарапайымдыларда, олардың бүтіндей денесі арқылы, көп клеткалы жануарларда арнаулы тыныс мүшелері (кеңірдек, желбезек, өкпе) арқылы жүреді. Өсімдіктердегі газ алмасу жануарлар мен адам организміндегіден өзгеше болады. Тірі организмдер сияқты өсімдіктер де барлық мүшелері арқылы тыныс алады, тыныс алу процесі өсімдіктің өсіп келе жатқан жас мүшелері мен тіндерінде, әсіресе, жапырақтарында күшті, ал сабағы мен тамырында баяу жүреді. Өсімдіктер тыныс алған кезде, керісінше, ауадан көмір қышқыл газ сіңіріліп, оттек бөлінеді. Химиялық заттардың кейбіреулері газ күйінде болады, мысалы, Н₂, O₂, N₂, Сl₂, т.б. Бұлардан басқа күрделі заттар да газ күйінде бола алады: СO₂, SO₂, СН₄, HCl, H₂S, т.б. Газ күйіндегі заттар газ заңдарына бағынатыны белгілі, оларды сендер физика курсынан білесіңдер.
Газдардың күйін сипаттайтын шамалар: қысым, көлем, температура. Газдарды сипаттағанда көбінесе қысым мен температураны тұрақты етіп алып, көлемнің өзгерістерін қарастырамыз, көлемнің өзгерісі газдар үшін деңгейлес болады, себебі олардың молекулааралық қашықтықтары шамамен бірдей.

Физика курсынан тығыздық дегеніміз газдың көлем бірлігінің массасы екендігін білесіңдер:

$\rho = \frac{m}{V};$ г/л бұдан $\nu = \frac{m}{M}$

Біз осыған дейін қарастырған газдардың тығыздықтары бойынша олардың 1 молінің алатын көлемін есептейік:

Газ	H2	O2	N2	O3	CO2
$\rho$, г/л	0,089	1,43	1,25	2,143	1,946
M, г/моль	2	32	28	48	44
m , г	2	32	28	48	44
N , молекула	6,02•1023	6,02•1023	6,02•1023	6,02•1023	6,02•1023

Енді осы газдардың 1 молінің көлемдерін тапсақ:

$V(H_2) = \frac{2}{0,089} = 22,47$ л;

$V(O_2) = \frac{32}{1,43} = 22,37$ л;

$V(N_2) = \frac{28}{1,25} = 22,4$ л;

$V(O_3) = \frac{48}{2,143} = 22,39$ л;

$V(CO_2) = \frac{44}{1,964} = 22,4$ л;

$V_m = 22,4$ л/моль.

Осы есептеулерден көрініп тұрғандай 1 моль газдың көлемі шамамен бірдей екен, оның сандық мәні 22,4 л. Мольдік көлем (V_m) t⁰С = 0⁰С, р = 1 атм = 101,3 кПа жағдайында анықталған, бұл қалыпты жағдай (қ.ж.) деп аталады (14-сурет).

$V_m = \frac{V}{\nu}$ => $\nu = \frac{V}{V_m}$; ендеше $\nu = \frac{m}{M} = \frac{N}{N_A} = \frac{V}{V_m}$

Бірдей жағдайда алынған газдардың тең көлемдерінде молекула сандары бірдей болады. Бұл - Авогадро заңы. Ол 1811 жылы ашылған.
Химияда тығыздықтан басқа салыстырмалы тығыздық деген түсінік те пайдаланылады.

Бірдей жағдайда тең көлемде алынған ғаздардың массаларының қатынасын салыстырмалы тығыздық деп атайды.

$D = \frac{m(1)}{m(2)} = \frac{M(1)}{M(2)}$

Бір газдың екінші газбен салыстырғандағы тығыздығы олардың молярлық массаларының қатынасындай болады. Салыстырмалы тығыздық сутегі мен ауа бойынша беріледі.

Сонда

$D_{H_2} = \frac{M(x)}{M(H_2)}$

$D_{aya} = \frac{M(x)}{aya}$

М(Н₂) = 2 г/моль;

М(ауа) = 29 г/моль

М{х) = 2D(H₂); М(х) = 29D(aya), мұндағы х - белгісіз газдың мольдік массасы.

Қалыпты жағдайдағы газдың тығыздығы мына формуламен анықталады:

$\rho = \frac{M}{V_m}$(г/л)^[2]

Аралас газ

Қатты отынды ауа және су буының қоспасымен газдандыру кезінде түзілетін газ тәрізді өнім.

Ауа газы

Газ төрізді заттардың қоспасы; қатты отындарды ауамен газдандыру кезінде алынады, өндірістік пештерде отын ретінде қолданылады.

Картерлық газ

Картерлық газ - цилиндрлардан поршень сақиналары арқылы іштен жанатын қозғауыштың картеріне өтіп, май буларымен араласқан газ.

Газды бөліп тарату

Газды бөліп тарату - қозғауышқа жаңғыш қоспаны толтыру және жанармай жанғанда пайда болатын газды шығару үрдісі.

Газдар

Газдар - газды қара.

Пайдаланылған газдар

Пайдаланылған газдар-пайдалы жұмысты жасағаннан кейін қозғауыштан шығарылатын газдар.

Тығыздалған газдар

Тығыздалған газдар - автомобиль қозғауыштарының отыны, әдетте бұл табиғи газдар,20 МПа қысымдағы метан.

Сұйықталған газдар

Сұйықталған газдар - автомобиль қозғауыштарыньщ отыны, әдетте бұл 1,6 МПа жуық қысымдағы пропан мен бутан.^[3]

Пайдаланған әдебиет

1. Балалар энциклопедиясы, III-том
2. Химия: Жалпы білім беретін мектептің сыныбына арналған оқулық. Усманова М.Б., Сақариянова Қ.Н. –Алматы: Атамұра, 2009. - 216 бет. ISBN9965-34-887
3. Орысша-қазақша түсіндірме жалпы сөздік: Көлік / профессор Е. Арын - Павлодар: «ЭКО» ҒӨФ. 2006.