نسخة الفيديو النصية
أي من الآتي يصف الظروف القياسية من درجة الحرارة والضغط وصفًا صحيحًا؟ أ: واحد ضغط جوي، 25 درجة سلزية. ب: صفر ضغط جوي، صفر درجة سلزية. ج: واحد ضغط جوي، صفر درجة سلزية. د: 25 ضغط جوي، درجة سلزية واحدة. هـ: اثنان ضغط جوي، 25 درجة سلزية.
يطبق قانون أفوجادرو في الكيمياء حتى نتمكن من فهم العلاقة بين حجم الغاز وعدد مولات الغاز فهمًا أفضل. ينص هذا القانون على أن حجم الغاز يتناسب طرديًّا مع عدد مولات الغاز عند ثبات درجة الحرارة والضغط. يمكننا تمثيل قانون أفوجادرو باستخدام عبارة التناسب الآتية. يتناسب 𝑉 مع 𝑛؛ حيث 𝑉 هو حجم الغاز و𝑛 هو عدد المولات.
لكي يتحقق هذا التناسب، يجب أن تظل درجة الحرارة والضغط ثابتين. إذا تغيرت درجة الحرارة أو الضغط في أي مرحلة خلال تجربة معينة، فإن التناسب بين حجم الغاز وعدد مولات الغاز سيتغير هو الآخر. ويعد هذا الشرط المهم بالنسبة إلى القانون السبب في إدراك العلماء للحاجة إلى تحديد الظروف القياسية من درجة الحرارة والضغط، بطريقة قياسية، بحيث يمكن دراسة النتائج دراسة متسقة. وفق الظروف القياسية من درجة الحرارة والضغط، فإن درجة الحرارة القياسية تساوي صفر درجة سلزية، والضغط القياسي يساوي واحد ضغط جوي، ويرمز له بـ atm. وتعد الظروف القياسية من درجة الحرارة والضغط مهمة؛ لأنها تتيح للعلماء الحصول على بيانات أكثر دقة واكتمالًا ومقارنتها بما يتوصل إليه العلماء الآخرون.
على سبيل المثال، بما أننا نعلم أن حجم المولات يتناسب طرديًّا مع عددها في الظروف القياسية من درجة الحرارة والضغط، وأن هذه الظروف ستظل ثابتة، فإننا نستخدم تمثيلًا بيانيًّا لنتوقع الحجم أو نحدده عند عدد معين من المولات، وهو ما يعرف بالحجم المولي. إن اتساق هذه القاعدة يعني أنه إذا مثلنا الحجم مقابل عدد المولات بيانيًّا، فإن الخط الممثل سيكون خطيًّا. ومن ثم، يمكننا وضع التوقعات التي نقارن بها النتائج التجريبية بدقة. لكن إذا لم تكن الظروف مطابقة للظروف القياسية من درجة الحرارة والضغط، فلن يكون التمثيل البياني خطيًّا ولن نتمكن من وضع التوقعات. يمكننا من خلال الظروف القياسية من درجة الحرارة والضغط أن نتأكد من قياسنا لأشياء مثل الحجم المولي قياسًا دقيقًا ومتسقًا.
دعونا نلق الآن نظرة على السؤال. علمنا من خلال الوصف أن درجة الحرارة القياسية تساوي صفر درجة سلزية، والضغط القياسي هو واحد ضغط جوي. أي الخيارات يطابق هاتين القيمتين؟ نلاحظ أنه لا يطابق القيمتين المحددتين، وفق الظروف القياسية من درجة الحرارة والضغط، إلا الخيار ج. إذن، الإجابة الصحيحة هي واحد ضغط جوي، صفر درجة سلزية.
