الغاز المثالي: التعريف في الكيمياء
الغاز المثالي: غاز خيالي لا تشغل جسيماته حيّزًا ولا يجذب بعضها بعضًا ولا يتنافر، ولذلك يخضع لقانون الغاز المثالي PV = nRT خضوعًا تامًا.
في قانون الغاز المثالي، P هو الضغط، وV الحجم، وn عدد المولات، وT درجة الحرارة بالكلفن، وR ثابت الغازات ويساوي 8.314 J/(mol·K). وتسلك الغازات الحقيقية سلوكًا قريبًا جدًا من المثالي عند الضغوط المنخفضة ودرجات الحرارة المرتفعة، حين تكون جسيماتها متباعدة وسريعة الحركة. أما عند الضغوط المرتفعة أو درجات الحرارة المنخفضة فتنحرف عنه، لأن حجم الجسيمات والتجاذب بينها يصبحان مؤثرين، وهذا أيضًا سبب قدرة الغازات الحقيقية على التكثف إلى سوائل.
أمثلة
- يشغل مول واحد من الغاز عند 0 °C وضغط 1 atm نحو 22.4 L
- مضاعفة درجة الحرارة بالكلفن عند ضغط ثابت تضاعف الحجم
- تنصيف الحجم عند درجة حرارة ثابتة يضاعف الضغط
- يرتفع ضغط إطار السيارة بعد القيادة لأن الهواء بداخله يسخن
في الجدول الدوري
يُعدّ الهيليوم، في أعلى المجموعة 18، أقرب الغازات سلوكًا إلى الغاز المثالي، لأن ذراته الصغيرة جدًا لا يكاد بعضها يجذب بعضًا.