المادة أي شيء له كتلة وتحتل مساحة، جميع الكائنات اليومية التي يمكن لمسها تتكون في النهاية من ذرات، تتكون من جزيئات، تعرفوا على ما مفهوم المادة.
ما مفهوم المادة
يمكن أن توجد المادة في عدة حالات، الصلبة والسائلة والغازية.
قد يوجد عنصر واحد أو مركب مادة في أكثر من حالة من الحالات الثلاث وهذا يتوقف على درجة الحرارة والضغط.
تشمل الحالات الأقل شيوعًا للمادة البلازما والرغوة ومكثفات Bose-Einstein، تحدث هذه الحالات تحت ظروف خاصة.
يمكن دمج أنواع مختلفة من المادة لتشكيل مواد قد لا تشبه أي من المكونات الأصلية، على سبيل المثال يتحد الهيدروجين (عنصر غازي) والأكسجين (عنصر غازي آخر) لتكوين الماء (مركب سائل في درجة حرارة الغرفة).
تسمى عملية الجمع بين هذا التفاعل الكيميائي، يتضمن التفاعل الكيميائي تفاعلات بين إلكترونات الذرات لكنه لا تؤثر على نوى الذرات.
في بعض الحالات يتم تحويل المادة إلى طاقة عن طريق التفاعلات الذرية والمعروفة أيضًا باسم التفاعلات النووية.
هذا النوع من التفاعل يختلف اختلافًا جذريًا عن التفاعل الكيميائي لأنه ينطوي على تغييرات في نوى الذرات، المثال الأكثر شيوعًا للتفاعل الذري، اندماج الهيدروجين الذي يحدث داخل الشمس.
الحالات الأساسية للمادة
المواد الصلبة
المواد الصلبة هي كل تلك المواد التي لها جزيئاتها قريبة جدًا من بعضها البعض، توجد قوى جزيئية قوية بين هذه الجزيئات.
يتم الاحتفاظ بحزم الجسيمات في مواقعها،هذه الجزيئات لها حركة اهتزازية فقط، المواد الصلبة لها شكل محدد وحجم محدد ومن الأمثلة على ذلك الخشب والحديد والألومنيوم إلخ.
السوائل
تتكون السوائل من جميع تلك المواد ذات القوى الجزيئية الضعيفة، الجزيئات قادرة على الحد الأدنى من الحركة لديهم حجم محدد، ومع ذلك ليس لديهم شكل محدد.
عادة ما تأخذ شكل الحاوية التي نضعها فيها، من الأمثلة على ذلك الماء، الحليب، إلخ.
الغازات
الغازات هي تلك الأشكال من المواد التي لها قوى ضعيفة للغاية بين جزيئاتها، وبالتالي في الغازات تكون الجزيئات حرة في الحركة.
المسافة بين الجزيئات كبيرة بالمقارنة مع المواد الصلبة والسوائل، الغازات ليس لها شكل ثابت ولا حجم محدد، أنها تميل إلى شغل تماما الحاوية التي وضعت فيها، على سبيل المثال الهواء الأكسجين، الهيدروجين، الميثان، إلخ.
العمليات التي تحدث للمادة
التسامي
عندما يتم تحويل المادة الصلبة مباشرة إلى غاز دون المرور بالمرحلة السائلة تُعرف العملية بالتسامي.
قد يحدث هذا إما عندما تزداد درجة حرارة العينة بسرعة إلى ما بعد نقطة الغليان (تبخير الفلاش) أو عندما “تجفف المادة” عن طريق تبريدها تحت ظروف الفراغ بحيث يخضع الماء الموجود في المادة للتسامي ويتم إزالته من العينة.
ستخضع بعض المواد المتطايرة للتسامي عند درجة حرارة الغرفة وضغطها مثل ثاني أكسيد الكربون المجمد أو الثلج الجاف.
التبخير
التبخير هو تحويل سائل إلى غاز ويمكن أن يحدث إما من خلال التبخر أو الغليان.
نظرًا لأن جزيئات السائل في حركة ثابتة فإنها تصطدم كثيرًا مع بعضها البعض، يؤدي كل تصادم أيضًا إلى نقل الطاقة وعندما يتم نقل ما يكفي من الطاقة إلى جزيئات بالقرب من السطح قد يتم إخراجها تمامًا من العينة كجزيئات غازية مجانية.
تبرد السوائل أثناء تبخرها لأن الطاقة المنقولة إلى جزيئات السطح، والتي تسبب هروبها يتم حملها معهم.
يغلي السائل عند إضافة حرارة كافية إلى سائل لتكوين فقاعات البخار أسفل السطح، نقطة الغليان هذه هي درجة الحرارة والضغط التي يصبح السائل فيها غازًا.
التكثيف والترسب
يحدث التكثيف عندما يفقد الغاز الطاقة ويجتمع سويًا لتكوين سائل.
على سبيل المثال، يتكثف بخار الماء في الماء السائل.
يحدث الترسب عندما يتحول الغاز مباشرة إلى مادة صلبة دون المرور عبر الطور السائل.
يصبح بخار الماء جليدًا أو صقيعًا عندما يكون الهواء الذي يلمس مادة صلبة.
المراجع
