بحث عن حالات المادة وخواصها، المادة في الطبيعة تعرف بأنها كل شيء يمتلك كتلة معينة وحجم ما ليشغل حيز من الفراغ، فالمواد تختلف عن بعضها في كثير من الأمور خاصة الحجم والكتلة، ولعل أكثر المواضيع التي يبحث عنها الطلبة هي الحالات التي تمر بها حالات المادة وخواصها التي تتمتع بها، هنا سنعرض تفاصيل بحث عن حالات المادة وخواصها.
مقدمة البحث عن حالات المادة وخواصها
تعتبر مقدمة البحث عن حالات المادة وخواصها من أهم المواضيع التي يكثر السؤال عنها للتعرف على الحالات الثلاث التي تمر بها المادة، وفيما يلي نعرض مقدمة البحث:
تشير كلمة مادة إلى كل الأشياء الموجودة في الكون والتي تشغل حيزًا ولها كتلة، وتتكون كل مادة من مجموعة من الذرات، وتصنف المادة حسب درجة قربها من بعضها ودرجة تواجدها الاعتماد المتبادل فقط ولا تحافظ على شكلها، بينما المادة الغازية هذه المادة لا تحافظ على شكلها أو حجمها، ووفقًا للنصوص الكيميائية التمهيدية، تُصنف حالات المادة إلى ثلاث حالات وهي الحالة الصلبة، الحالة السائلة، والحالة الغازية.
حسب النصوص المتقدمة تصنف المادة الى اربع حالات حيث تضيف حالات البلازما بجانب الحالات السابقة ويوجد تشابه كبير بين خواص الغاز وخصائص البلازما اذ ان لكل منهما حالات متغيرة شكلها وحجمها، لكنها تتميز بتغيير شحنتها الكهربائية.
تعريف المادة
يوضح بحث عن حالات المادة وخواصها تعريف المادة وهو من المواضيع المهمة التي من خلالها يمكن التعرف على المادة وحالاتها التي تمر بها، فتعريف المادة هو:
تُعرَّف المادة بأنها كل شيء له حجم وكتلة ويحتل مساحة من الفضاء، وتشمل المادة كل الأشياء التي يمكن أن تتبادر إلى ذهن كل إنسان مثل الكتاب والسعر والأشياء الأخرى التي يمكن لمسها، الخرسانة مثل الهواء الذي تستنشقه الكائنات الحية، وكذلك النجوم والكواكب على اختلاف أنواعها، تحتوي المادة على العديد من الجسيمات الدقيقة ويتم التعبير عنها في صورة ذرات، تحتوي هذه الذرات على جسيمات تعرف بالبروتونات والإلكترونات والنيوترونات، بعضها البعض لتشكيل مواد مختلفة.
حالات المادة
بحث عن حالات المادة وخواصها تمر المادة بثلاث حالات رئيسية إما سائلة أو غازية أو صلبة وكل حالة لها مزاياها وخواصها التي تتمتع بها خلال مرحلة تشكلها.
وتوجد المادة في الطبيعة على كوكب الأرض في ظل ظروف معيارية معينة، وهي عند درجة حرارة 25 وضغط جوي واحد، وتتواجد المادة في ثلاث حالات رئيسية، وهي صلبة وسائلة وغازية، وتضاف إليها حالة أخرى، لا توجد إلا في الفضاء الخارجي وهذا ما يعرف بحالة البلازما، ولكل حالة مادة لها خصائصها الخاصة التي تميزها عن غيرها.
الحالة الصلبة
تعتبر الحالة الصلبة للمادة من الحالات التي تتمتع بخواص كيميائية وفيزيائية عالية، كأن تتمتع بالصلابة والقوة فيصعب كسرها، فما يميزها في مختلف المواد ذلك.
تتميز الذرات الموجودة في المادة الصلبة برباطها القوي وقربها، بحيث يصعب تحريكها مما يجعلها ذات طبيعة صلبة، وعلى الرغم من ذلك فإن الذرات الموجودة في المادة الصلبة تتميز بحركتها المستمرة حتى إذا كان هذا الأمر غير واضح، فهو دائمًا يهتز باستمرار، ويمكن معرفة ما إذا كانت المادة صلبة عن طريق فحص معين. على سبيل المثال، إذا كان لديه شك معين، فمن الصعب تغييره، فهو صلب، ومن الممكن تكسير مادة صلبة لأنه من الصعب العودة إلى شكلها الأصلي، على عكس الغازات والسوائل، و تتميز المادة الصلبة بعدد من الخصائص وهي:
- تتميز المادة باستقرار شكلها الذي يصعب تغييره.
- لا تحتوي الحالة الصلبة على طاقة حركية عالية.
- يصعب نقل الجسيمات التي تتكون من مادة صلبة من وسط إلى آخر.
- المادة في الحالة الصلبة أكثر صعوبة للتأثر بأي ضغط خارجي أكثر من أي جسم صلب آخر.
- تتميز الحالة الصلبة بكثافتها العالية للغاية.
- تتميز حركة جسيمات المادة في الحالة الصلبة بحركة اهتزازية صغيرة.
- القوة الجاذبة في الحالة الصلبة كبيرة جدًا، نظرًا لاستحالة تغيير شكلها وحجمها.
- يختلف لون هذه الحالة، فقد يكون لها لون شفاف أو شبه شفاف أو غامق.
شاهد أيضاً: استخدام كولوفيرين sr
حالة السائل
الحالة السائلة هي من الحالات التي تتميز بتماسكها وتلاحمها ولكنها لا تمتلك قوة الحالة الصلبة، ومنها الماء الذي يمر بالثلاث حالات.
تتميز الذرات في الحالة السائلة بترابطها القوي مع بعضها البعض، لكن حركة تدفقها حول بعضها تكون أكثر حرية، والفرق بين الحالة الصلبة والسائلة هو قدرة الذرات على حرية الحركة والتدفق، والمادة السائلة لها حجم ثابت يصعب تغييره ولكن يصعب تحديد حجمه وهذا يعتمد على الحاوية التي تحتوي على هذه المادة وهناك عدد من الخصائص التي تميز الحالة السائلة وهي
- من السهل تغيير شكل المادة السائلة حسب شكل الحاوية التي توضع فيها.
- قوة التماسك لذرات الحالة السائلة ضعيفة للغاية.
- الجسيمات في المادة الصلبة غير مستقرة.
- تتميز جزيئات هذه المادة بحقيقة أنها لا تحتوي على ترتيب منتظم، وأن بها عدة فراغات.
- تتميز الحالة السائلة بكثافتها العالية، ولكن ليس إلى أقصى الحدود.
- كمية قوة الطفو التي تميز الحالة السائلة تساوي وزن السائل المطلوب أن تطفو عليه.
الحالة الغازية
تعتبر الحالة الغازية من أكثر الحالات عدم ثباتاً ويشغل حيز من الفراغ وما يساعد على ذلك هو لا حجم له ولا شكل وتتعرض للعديد من العوامل المؤثرة.
تعتبر هذه الحالة من أقل حالات المادة ترابطا، حيث تتحرك الذرات فيها بحرية في أي اتجاه، على عكس المواد الصلبة، لأن الغاز ليس له حجم أو شكل محدد، من السهل جدًا ضغط الغاز في وعاء صغير، ومن أهم خصائص هذه الحالة:
- المادة الغازية ليس لها شكل محدد.
- تتميز كثافة المادة الغازية بانخفاض شديد.
- يمكن أن تعج المادة الغازية بمكانها، مهما كان شكلها أو حجمها.
- توجد فراغات كبيرة جدًا بين جزيئات المادة الغازية.
- تتحرك جزيئات هذه المادة بسرعة حركة في جميع الاتجاهات.
- تتميز المادة الغازية بقابليتها للضغط بسبب خاصية انتشارها.
حالة البلازما
بحث حالات المادة وخواصها أكد أن حالة البلازما هي الحالة الرابعة التي تم اكتشافها حديثاً بعد أن كان معروف بأن للمادة ثلاث حالات ( سائلة، صلبة، غازية ).
وهي عبارة عن شعلة بلازما، وتتميز البلازما بأنها من أكثر الظواهر تعقيدًا، بما في ذلك الفينلين. الألوان ليست سوى نتاج استرخاء الإلكترونات من حالة الهيجان والإثارة إلى حالة طاقة أقل، بعد أن تتحد مع الأيونات، تبعث هذه العمليات الضوء في شكل طيف. متميز، وحالة البلازما هي إحدى حالات المادة المتميزة، والتي يمكن أن نصفها بالغاز المتأين، حيث تكون الإلكترونات في هذه الحالة حرة وغير مرتبطة بجزيئات أو ذرات، ومن خصائصها ما يلي:
- تصنف حالة البلازما على أنها غاز مؤين.
- أهم أنواع الغازات الموجودة في حالة البلازما هي الرادون والهيليوم والزينون والنيون.
- تكون الإلكترونات في البلازما حرة وغير مرتبطة بجزيء أو ذرة معينة.
- لديها طاقة حركية عالية.
- لا يمكن أن تظل حالة البلازما مستقرة وثابتة حتى لفترة زمنية قصيرة.
بحث عن حالات المادة وعمليات تحويل المواد من صورة إلى أخرى
وضحنا في بحث عن حالات المادة وخواصها عمليات تحويل المواد من صورة إلى اخرى وبأن المادة تتعرض للتغيرات المتعددة بفعل العوامل المؤثرة فيها، فمن عمليات تحويل المواد من صورة إلى أخرى:
- يمكن تحويل المادة من شكل إلى آخر عن طريق تغيير درجة الحرارة أو الضغط، ويمكن تعريف عملية تحويل مادة من مادة صلبة إلى سائل باكتساب الحرارة، وتعرف هذه العملية بالاندماج.
- يمكن تحويل مادة ما من حالة غازية إلى سائل من خلال فقد الحرارة، وهي عملية تعرف باسم التكثيف.
- أما بالنسبة للعملية التي يتم من خلالها تحويل مادة ما من حالة سائلة إلى حالة صلبة، فإنها تحدث من خلال فقد الحرارة وتُعرف بعملية التجميد.
- أخيرًا، تتم العملية التي يتم فيها تحويل مادة ما من حالة سائلة إلى حالة غازية من خلال اكتساب الحرارة، وتُعرف هذه العملية باسم التبخر.
قدمنا بحث عن حالات المادة وخواصها، تلك الحالات التي لها أهمية في تحويل المادة من خاصية إلى أخرى تتمتع بها تلك الحالات الرئيسية، وهي أربع حالات الصلبة والسائلة والغازية والبلازما.