ما الذي يحدد حالة المادة؟
إذا تم تشكيل الجسيمات بشكل عشوائي، فإن المادة تكون غازية، ولكن إذا كانت الجسيمات حرة في التحرك حول بعضها البعض فهي سائلة، وإذا كانت الجسيمات تهتز فقط على طول محاور محددة فإن المادة صلبة.
ما الذي يحدد حالة المادة؟
يتم طرح سؤال ما الذي يحدد حالة المادة؟ للطلاب في الصف الثاني بمتوسط الفصل الدراسي الأول، تحديدًا في الوحدة الثانية “درس المادة” بمادة العلوم، وتأتي الإجابة كما هو موضح بالجدول أدناه:
| حركة جزيئات المادة |
| قوة التجاذب بين الجزيئات |
يجب العلم أن حالة المادة تتحدد من خلال حركة الجزيئات ومستوى ضغطها، وقوة الجاذبية التي تربط الجزيئات، ويمكن للمادة أن تتحول من شكل إلى آخر، وأبرز مثال على ذلك هو الماء فهو يتحول من غاز إلى سائل أو صلب والعودة مرة أخرى.
يتم تحقيق ذلك عن طريق الطاقة في الجزيئات أو الذرات من أجل محاربة القوى التي تربط الجزيئات معًا تسخين الجليد إلى نقطة الانصهار على سبيل المثال يمكن أن يوفر للجزيئات طاقة كافية للتحرك.
كما أن هذه الطاقة تتسبب في تحطم روابط الجزيئات فيتحول الجليد من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة ولكن تسخين الماء السائل إلى نقطة الغليان يؤدي إلى إذابة بين الجزيئات مما يؤدي إلى عدم وجود تلامس بين الجزيئات وبالتالي يتبخر الماء ويتحول إلى بخار ماء.
لا يفوتك أيضًا: المادة التي حجمها ثابت وشكلها ثابت
ما هي حالات المادة؟
خلال عرض سؤال ما الذي يحدد حالة المادة؟ وجب معرفة حالات المادة المتعددة التي جاءت على النحو الآتي:
- كل جسم يجذب جسيمات أخرى إلى نفسه.
- تتكون كل المواد من جسيمات مجهرية صغيرة مثل الذرات والجزيئات والأيونات.
- هذه الجسيمات تتحرك باستمرار.
- تحدد سرعة جسيمات المادة وقوة التجاذب بينها حالة المادة.
- هناك ثلاث حالات مشتركة للمادة: الصلبة والسائلة والغازية.
- البلازما هي الحالة الرابعة.
- يحدث في درجات حرارة عالية للغاية.
- يمكن العثور على هذه الحالة في النجوم والصواعق.
- على الرغم من أن البلازما حالة شائعة في الكون إلا أنها غير منتشرة على الأرض.
- المادة هي بنية تحتل الفضاء ولها كتلة.
- لا يجب أن تكون المقالة مرئية؛ الهواء مادة.
المواد الصلبة
المادة الصلبة هي مادة لها شكل وحجم مميزان فعندما تزيل حجرًا من الأرض وتضعه في وعاء لا يتغير شكل الحجر ولا حجمه فلا تأخذ المادة الصلبة شكل الحاوية التي توضع فيها؛ لأن جزيئاتها معبأة بإحكام، الأمر الذي يجعل جزيئات المادة تهتز في مكانها، حتى لو لم تتمكن من رؤيتها.. لكنها تفتقر إلى الطاقة لمغادرة موقعها الحالي.
المواد البلورية
لمعرفة ماهية المواد البلورية، يجب الاطلاع على المثال الآتي:
- يتم تنظيم بعض الجسيمات الصلبة في نمط محدد ثلاثي الأبعاد.
- يحدث بشكل متكرر في المادة ويعرف باسم البلورة.
- يصور الشكل 3 في الكتاب ترتيب بلورات كلوريد الصوديوم (ملح الطعام).
- حيث يتم تنظيم الجسيمات في البلورة على شكل مكعب.
- هناك أيضًا الترتيب البلوري الهرمي للماس، والذي يتكون بالكامل من ذرات الكربون.
- كما توجد عدة أمثلة على المواد البلورية، مثل: (الرمل – الثلج – السكر).
المواد الصلبة غير المتبلورة
بعض المواد الصلبة، خاصةً تلك التي تتكون من جزيئات كبيرة، قد لا يتم تجميع جسيماتها في نمط متكرر، كما هو الحال مع المواد البلورية، بدلًا من ذلك، تم اكتشاف أنه يأخذ تكوينًا عشوائيًا، وتُعرف بالمواد غير البلورية، ومن الأمثلة على هذه المواد المطاط والبلاستيك والزجاج، وحالات المادة هي كما يلي: صلبة، سائلة، غازية، وبلازما.
ما الذي يُعدل حالة المادة؟
تحدد درجة الحركة في جزيئات المادة حالتها، وكذلك قوة الجذب بين الجزيئات حالة المادة لا تدوم إلى الأبد قد تنتقل المادة من شكل إلى آخر في ظل وجود ظروف معينة، مثل إضافة أو إزالة الطاقة من المادة.
مما يؤدي إلى تغيير فيزيائي في المادة وتحول في حالتها من شكل إلى آخر تؤدي إضافة الطاقة (أي الحرارة) إلى الماء السائل إلى تغيير حالته من سائل إلى غازي، بينما يؤدي سحب الطاقة من الماء السائل إلى تجميده (أي الشكل الصلب) تستخدم الحركة والضغط لقياس هذه التغييرات.
عندما يتم تطبيق الحرارة على مادة صلبة، تبدأ الجزيئات في الاهتزاز بسرعة وتتحرك بشكل أسرع حتى تصل المادة إلى نقطة معينة من درجة الحرارة والضغط، والمعروفة باسم نقطة الانصهار، والتي تختلف عن كل مادة (أي الانصهار) نقطة الماء ليست هي نفسها نقطة انصهار الزيت)، وعند هذه النقطة ستذوب المادة الصلبة في سائل.
كما تتحول المادة من شكل إلى آخر، مثل المادة الصلبة إلى مادة سائلة، عند درجة حرارة وضغط التوازن، فإن حرارة المادة لن تنخفض أو تزداد حتى تتحول كل جسيمات المادة الصلبة إلى مادة سائلة، ولكي نفهم هذا يجب عليك تطبيق الأمر التالي.
إذا قمت بوضع مكعب ثلج واحد في كوب من الماء وتركته في درجة حرارة الغرفة، فسوف يذوب مكعب الثلج ويتحول إلى ماء سائل بعد فترة، لكن درجة حرارته ستبقى 32 درجة مئوية (0 درجة مئوية) حتى تذوب كل مكعبات الثلج سائل.
تتطور المادة تدريجياً من شكل إلى آخر؛ على سبيل المثال، لكي تتحول المادة الصلبة إلى شكل غازي، يجب أن تمر أولًا عبر الشكل السائل؛ ومع ذلك، فإن الانتقال السريع للمادة من الشكل الصلب إلى الشكل الغازي يُعرف باسم التسامي.
الخصائص الفيزيائية للمادة
إنها تلك السمات التي يمكن عرضها أو قياسها دون التأثير على تكوينها، مثل: الكتلة والحجم لا يؤثر قياس كتلة أو حجم المادة على تركيبتها مكعب من الحديد النقي كتلته 300 جرام مقطوع إلى ثلاثة أجزاء من 100 جرام ليس له أي تأثير على تكوينه.
اللون والرائحة والملمس والصلابة والكثافة والتوصيل الحراري والكهربائي كلها سمات فيزيائية يمكن استخدامها للمساعدة في تحديد المادة معظم المعادن، على سبيل المثال، لها كثافة عالية وتحمل الحرارة والكهرباء، مما يميزها عن اللافلزات.
تعتبر نقاط الانصهار والغليان من الخصائص الفيزيائية الأساسية لجميع المواد، إلا أنها تختلف عن بعضها البعض.
الخصائص الكيميائية للمادة
الصفات الكيميائية للمادة هي تلك التي تمنحها القدرة أو عدم القدرة على الخضوع لتغيير كيميائي، أي تغيير في التركيب القابلية للاشتعال هي مثال على خاصية كيميائية؛ على سبيل المثال، يحترق الخشب بسرعة وينتج عنه رماد ودخان عند الاحتراق؛ العناصر الكيميائية للخشب موجودة في الرماد والدخان الناتج، ولكن يتم ترتيبها بشكل مختلف، مما يشير إلى أن الخشب قد تعرض لتغير كيميائي.
يعتبر التآكل أو الصدأ خاصية كيميائية أخرى عندما يتعرض الحديد للماء، فإنه يقوم بتفاعل كيميائي مع ذرات الأكسجين في الماء، مما يؤدي إلى تكوين أكسيد الحديد، المعروف غالبًا باسم الصدأ نظرًا لأن أكسيد الحديد يحتوي على ذرات من الحديد والأكسجين، فإنه يحتوي على تركيبة مختلفة عن الحديد، والذي يحتوي فقط على ذرات الحديد، أو الماء، الذي يحتوي على ذرات الهيدروجين والأكسجين.
لا تفوتك أيضًا: علم يهتم بدراسة المادة والطاقة، الإجابة الصحيحة