ما هي الحالات المختلفة للمادة؟ هناك العديد من الحالات التي حددها العلماء لتصف تواجد المادة في الطبيعة، ولكن هناك أربع حالات منها هي التي يمكن ملاحظتها في الحياة اليومية وهي الصلبة والسائلة والغازية والبلازما. وهناك حالات أخرى لا توجد إلا في ظروف قاسية مثل البرودة والكثافة الشديدة والطاقة العالية. وتتميز حالات المادة بخصائصها الفريدة، وسنتناول هذه الخصائص بالتفصيل في المقال التالي. وللمزيد من التفاصيل، يمكنكم متابعتنا على موقع الموسوعة.
ما هي حالات المادة
للمادة حالات متنوعة ولكن يمكن مشاهدة أربع حالات منها في الحياة اليومية، وتكون على النحو التالي:
الحالة الصلبة
- في المواد الصلبة، تتشكل الجزيئات بانتظام وتتواجد بصورة متقاربة من بعضها البعض، وتختلف العديد من الأشكال البلورية لهذه الجزيئات.
- ويمكنُ تحويلُ المادةَ الصلبةِ إلى سائلةٍ عن طريقِ الذوبانِ، وكذلك يمكنُ تحويلُ السوائلِ إلى موادِ صلبةٍ عن طريقِ التجميدِ، كما يمكنُ أن تتحولَ إلى غازاتٍ عن طريقِ التسامي، ويمكنُ تحويلُ الغازاتِ إلى موادِ صلبةٍ عن طريقِ الترسبِ.
- المواد الصلبة لها شكل وحجم وكتلة محددة.
- يجب تجنب وضع المواد الصلبة في وعاء لا يتفق معها.
- المواد الصلبة تتمتع بكثافة عالية، فالجزيئات معبأة بإحكام.
الحالة السائلة
- تكون المسافة بين جزيئات السائل أكبر قليلًا من الحالة الصلبة.
- يمكن للمادة الصلبة أن تأخذ شكل الوعاء الذي توضع فيه.
- وبسبب ذلك، لا يكون للسوائل شكل محدد.
- ومع ذلك، تحتفظ السوائل بحجم ثابت تقريبًا.
- عادةً ما يكون الحجم أكبر من حجم المادة الصلبة المقابلة.
- من الصعب للغاية ضغط السوائل، حيث إن معظمها لديه كثافة أقل من المواد الصلبة.
الحالة الغازية
- الغاز يتحول إلى سائل عند الضغط عليه.
- يتسع الغاز لملئ الوعاء الذي يوضع فيه، ولا يتوافق فقط مع شكل الوعاء.
- تمتلك الجزيئات طاقة حركية أعلى بكثير من الصلب والسائل، نظرًا للمسافة الكبيرة بين الجزيئات.
- الغاز لا يتميز بشكل أو حجم محدد.
- إذا لم يتم حصر الغاز في حاوية ما، فسوف تنتشر الجزيئات بشكل غير محدد.
- عند وضع الغاز تحت ضغط، يقلل المسافة بين الجزيئات.
حالة البلازما
- تشبه البلازما الغاز في عدم امتلاكها شكلاً أو حجماً محدداً.
- بالرغم من أن البلازما ليست غازًا، إلا أنها تعد موصلًا جيدًا للكهرباء وتستجيب بشدة للقوى الكهرومغناطيسية
- تتحول الغازات عادة إلى بلازما عن طريق تسخينها بشدة، أو بفرق الجهد الكهربائي بين نقطتين مختلفتين.
- عادة ما لا تتواجد البلازما بحرية في ظروف الحياة العادية على الأرض، ولكن يمكن أن تتشكل من خلال الصواعق الكهربائية أو الشرارة أو مصابيح الفلورسنت أو أنوار النيون أو تلفزيونات البلازما.
- على الرغم من أن البلازما نادرة على الأرض، إلا أنها المادة الأكثر شيوعًا في الكون والمكون الرئيسي فيه.
ما هي عمليات التحول بين حالات المادة
عند إضافة الطاقة إلى مكانها أو إزالتها منه، يحدث تغيير مادي أثناء انتقال المادة من حالة إلى أخرى. على سبيل المثال، إذا أضفنا الطاقة الحرارية إلى الماء السائل، يتحول إلى بخار، وإذا قمنا بإزالة الطاقة من الماء السائل، يتحول إلى جليد. ومن بين هذه العمليات:
الذوبان
عند تطبيق الحرارة على المواد الصلبة، تبدأ جزيئاتها في الاهتزاز بشكل أسرع والتحرك بعيدًا حتى تصل إلى نقطة الانصهار، وتصبح المادة سائلة.
التجميد
عندما يتم تبريد السائل، تتباطأ جزيئاته وتتجمع في مكان واحد داخل المادة حتى تصل إلى درجة التجمد، وبذلك يتحول السائل إلى صلب.
من الملاحظ أن نقاط التجمد والانصهار يمكن أن تتغير عند إضافة مواد معينة، كإضافة الملح إلى الماء يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة التجمد المطلوبة للماء.
التسامي
هذه المرحلة هي عندما يتحول المادة الصلبة مباشرة إلى غاز دون الانتقال إلى المرحلة السائلة، ويحدث هذا عندما تصل درجة حرارة المادة إلى ما بعد نقطة الغليان بسرعة، وهذا ما يسمى بتبخير الفلاش، حيث يتم تبخير الماء الموجود في المادة وإزالتها من العينة كالثلج الجاف.
التبخير
هي عملية تحويل السائل إلى غاز، ويمكن أن تحدث عن طريق التبخر أو الغليان، وذلك لأن جزيئات السائل الثابتة يتم تصادمها بشكل متكرر ناقلة للطاقة، وعندما يتم نقل كمية كافية من الطاقة إلى الجزيئات القريبة من السطح، فإنها تتحول إلى غاز، وهذا يحدث عند نقطة الغليان.
التكثيف
يحدث التكثيف عندما يفقد الغاز الطاقة التي اكتسبها، وتتجمع جزيئاته مكونة السائل.
الترسب
يحدث الترسيب عندما يتحول الغاز مباشرة إلى صلب دون المرور عبر الطور السائل، على سبيل المثال، يتحول البخار إلى جليد عندما يصطدم بمادة صلبة عندما يكون الهواء الذي يصطدم بها أكثر برودة من بقية الهواء، كما يحدث على أطراف العشب.
تحدثنا سابقاً عن حالات المادة، تابعونا على موسوعة ليصلكم كل جديد ودمتم في أمان الله.
مصادر:
