قانون گي-لوساك

قام كل من جاك شارل وجاي لوساك بدراسة العلاقة بين ضغط (P) كمية معينه من الغاز ودرجة حرارتها المطلقة (T) عند ثبوت الحجم أي عند ثبوت (V,n) ولقد توصلا إلى وجود علاقة طردية بينهما سميت قانون الضغط ودرجة الحرارة (قانون گي-لوساك) وقد وُضع عام 1808 .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 قانون ضم الأحجام

Under STP, a reaction between three cubic metres of hydrogen gas and one cubic metre of nitrogen gas will produce circa two cubic metres of أمونيا

The ratio between the volumes of the reactant gases and the products can be expressed in simple whole numbers.

يبين قانون گي-لوساك أن حجوم الغازات المتفاعلة أو الناتجة من هذا التفاعل تؤلف فيما بينها نسباً عددية بسيطة، على أن تقاس هذه الحجوم في الظروف نفسها من درجة الحرارة والضغط. فعلى سبيل المثال، يتفاعل حجمان من الهيدروجين مع حجم واحد من الأكسجين لتكوين الماء، وعندما يتفاعل حجم واحد من H2 مع حجم واحد من Cl2 ينتج حجمان من غاز كلوريد الهيدروجين HCl ويتفاعل ثلاثة حجوم من الهيدروجين مع حجم واحد من النتروجين لتكوين حجمين من غاز النشادر NH3.

 قانون الضغط-درجة الحرارة

وقد بيَّن هذا القانون بكل وضوح أن الغازات تتبع نظاماً خاصاً في اتحادها أو تفككها. ولم يمكن تفسير هذا السلوك إلا بالفرضية التي وضعها الفيزيائي الإيطالي أڤوگادرو Amadeo Avogadro عام 1811 إذ افترض أن حجوماً متساوية (في الظروف نفسها من درجة الحرارة والضغط) تحوي العدد نفسه من الجزيئات، وأن جزيئات العناصر الغازية قد تحوي أكثر من ذرة واحدة. وقد أمكن التأكد من صحة هذه الفرضية بإجراء كثير من التجارب، وتعرف الفرضية اليوم بقانون أڤوگدرو الذي أمكن به تفسير تجارب گي-لوساك .

وبناء على قانون أڤوگادرو فإن المول (الجزيء الغرامي ) mole الواحد من أي غاز يشغل الحجم نفسه في ضغط ودرجة حرارة محددين، وهذا الحجم يساوي 22.4 لتر في الظروف المعيارية من الضغط ودرجة الحرارة (ضغط جوي واحد ودرجة حرارة صفر سلسيوس) ويسمى الحجم المولي (الجزيئي).

عند ثبوت الحجم فإن ضغط كمية معينة من الغاز يتناسب طرديا مع درجة حرارتها المطلقة.

ويعبر عن ذلك رياضيا بالعلاقة:

(عند ثبوت n,V)

${P}\propto {T}$

أو

${\frac {P}{T}}=k$

حيث:

P هي ضغط الغاز.

T هي درجة حرارة الغاز (مقاسة بالكلڤن).

k is a constant.

${\frac {P_{1}}{T_{1}}}={\frac {P_{2}}{T_{2}}}\qquad \mathrm {or} \qquad {P_{1}}{T_{2}}={P_{2}}{T_{1}}.$

قانون أمونتون للضغط-درجة الحرارة: قانون الضغط الموصوف أعلاه ينبغي في الواقع أن يـُنسب إلى گيوم أمونتون، الذي في نهاية القرن 17 (بالتحديد بين 1700 و 1702)، اكتشف أن ضغط كتلة ثابتة من الغاز محفوظ في نفس الحجم، يتناسب طردياً مع درجة الحرارة. وقد اكتشف أمونتون ذلك بينما كان يصنع "ترمومتر هوائي". وتسميته قانون گي-لوساك هو ببساطة خطأ، إذ أن گي-لوساك بحث العلاقة بين الحجم ودرجة الحرارة (أي قانون شارل)، وليس العلاقة بين الضغط ودرجة الحرارة.

 انظر أيضاً

• قانون أڤوگادرو
• قانون بويل
• قانون شارل
• Combined gas law