مقارنة بين حالات المادة

مقارنة بين حالات المادة الثلاث

تعتبر المادة الشيء الأساسي المكون للكون، يمكن تعريفها بأنها أي شيء له كتلة ومساحة، تتكون من الذرات، وتأتي بحالات مختلفة أشهرها:^[١][٢]

المواد الصلبة

توصف المادة بأنها صلبة إذا كان شكلها وحجمها ثابتين، وذلك لأن الجزيئات في المواد الصلبة تترابط مع بعضها البعض بشكل قوي، مما يعيق حركتها، ومن الأمثلة على المواد الصلبة المتبلورة؛ الماس، والملح، والسكر، وغيرها من المعادن، بالإضافة إلى مواد أخرى مثل الخشب والصخور وغيرها، أيضًا تنتج المواد السائلة والغازات مواد صلبة عند تعرضها لبعض الظروف الخاصة، مثل تبريد الماء (سائل) ليصبح جليدًا (صلب).

المواد السائلة

تُعرف المواد السائلة بأن لها حجمًا محددًا (ثابت) وشكل غير محدد (غير ثابت)، حيث تأخذ شكل الوعاء الموضوعة به، وهذا لأن الرابطة بين جزيئاتها أقل قوة من المواد الصلبة، ومن الأمثلة عليها الماء، والزيت، وتشمل الأمثلة الأخرى تحول الغازات والمواد الصلبة إلى سوائل، مثل عملية تكاثف بخار الماء الذي يحول البخار إلى ماء، وتسخين الصخور في باطن الأرض لتكوين الماغما (الحمم المنصهرة).

المواد الغازية

تُصنف المادة على أنها غاز إذا كان حجمها وشكلها غير محدد، بسبب الرابطة الضعيفة بين جزيئاتها، الأمر الذي يسمح لها بالانتشار في الوسط، ومن أهم خصائص بعض الغازات أنه لا يمكن رؤيتها أو لمسها أو الإحساس بها، ومن الأمثلة على الغازات؛ الأوكسجين وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين.

ملخص الفرق بين حالات المادة الثلاث

فيما يلي جدول توضيحي يوضح الفرق بين حالات المادة:^[٢]

حالات أخرى للمادة

للمادة أيضًا حالات أخرى غير الحالة الصلبة والسائبة والغازية:

البلازما

تعد البلازما والتي تُعرف بالحالة الرابعة من حالات المادة الشائعة في الكون، فهي المكون الرئيسي للنجوم، ولكنها على كوكب الأرض غير شائعة، ومن الأمثلة عليها؛ البرق وأضواء الفلورسنت، حيث تؤين الغازات النبيلة مثل الهيليوم والنيون والأرجون وغيرها لتحويلها إلى بلازما، وتشبه البلازما الغازات بأنها ليس لها شكل أو حجم ثابت، وتختلف عنها بأنها مكونة من جزيئات مشحونة تمتلك طاقة حركية عالية جدًا.^[٣][١]

مكثف بوز-آينشتاين (BEC)

اكتُشف مكثف بوز-آينشتاين (BEC) من قبل العالمين إريك كورنيل وكارل وايمان عام 1995، عندما قاما بتبريد عينة من الروبيديوم إلى درجة حرارة قريبة من صفر كلفن، الأمر الذي أدى إلى خفض طاقة جزيئاتها الحركية، واقتراب الذرات من بعضها البعض، وتكتلها أو اندماجها، مكونة ما يسمى بالذرة العظمى (super atom)، إذ ساعدت هذه الذرة العلماء في دراسة الطبيعة المزوجة للضوء، لأنه حين يسري خلالها يتباطأ، وأظهرت خصائص شبيهه بخصائص السائل الفائق الذي يتدفق دون احتكاك.^[٣]