شرح عن حالات المادة
تعرف حالات المادة بشكل عام بأنها الصفات الفيزيائية والكيميائية التي يمكن رؤيتها وملاحظتها على المواد، حيث تتواجد المواد في الطبيعة في 3 حالات؛ الصلبة، والسائلة، والغازية، وتسمى الحالة التي تبدو فيها المادة متماسكة وتحافظ على شكل ثابت بالحالة الصلبة، أما الحالة التي تبدو فيها المادة رطبة وتحافظ على حجمها ولكن دون الحفاظ على شكلها فتسمى بالحالة السائلة، وتسمى الحالة التي يمكن للمادة فيها أن تغير من شكلها وحجمها فتسمى بالحالة الغازية، كما تم حديثًا وضع حالة رابعة للمادة تسمى بالبلازما، ويمكن للبلازما تغيير حجمها وشكلها مثل الغاز، إلا أن الغاز يكون متعادلًا كهربائيًا أما البلازما فتمتلك شحنة كهربائية.[١]
تصنيف حالات المادة
تصنف المواد إلى ثلاثة حالات رئيسية، وهي كما يأتي:[٢]
الحالة الصلبة
تمتلك هذه الحالة حجم وشكل محدد، وترتبط الذرات والجزيئات ببعضها البعض، ومن الممكن أن تهتز جزيئات المادة في هذه الحالة في مكانها لكن دون أن تتحرك، وتظهر المواد الصلبة خصائص معينة تميزها عن السوائل والغازات، وتمتلك جميع المواد الصلبة القدرة على مقاومة القوى المطبقة عليها، سواء كانت قوى عمودية أو موازية للسطح، وتعتمد هذه الخصائص على خصائص الذرات التي تشكل المادة الصلبة، وعلى طريقة ترتيب تلك الذرات، والقوى الموجودة بينها، ويمكن تلخيص الخصائص المواد الصلبة كالآتي:[٢][٣]
- المادة الصلبة لها شكل وحجم محددان.
- المواد الصلبة لها كثافة أعلى من المواد السائلة والغازية غالبًا.
- القوى بين الجزيئات في المواد الصلبة تكون قوية جدًا.
- يكون انتشار مادة صلبة إلى مادة صلبة أخرى بطيئًا للغاية.
- المواد الصلبة لها نقاط انصهار عالية غالبًا.
الحالة السائلة
تمتلك المواد الموجودة في الحالة السائلة حجمًا محدد، ولكنها قادرة على تغيير شكلها بالتدفق، وتكون الذرات والجزيئات مرتبطة بشكل واسع، ويمكن للذرات والجزئيات التنقل ولكن مع بقاءها قريبة من بعضها البعض، ومن الأمثلة على السوائل الماء والزيت، ومن الجدير بالذكر بأنه من الممكن أن تسيل الغازات عندما تبرد كما هو الحال مع بخار الماء، ويحدث هذا عندما تتباطأ الجزيئات الموجودة في الغاز وتفقد الطاقة، وقد تسيل المواد الصلبة عند تسخينها مثل الحمم المنصهرة، ومن خصائص المواد السائلة ما يأتي:[١][٢]
- المواد السائلة تكاد تكون غير قابلة للضغط.
- السوائل لها حجم ثابت، ولكن شكلها ليس ثابتًا.
- تتدفق السوائل من المستوى الأعلى إلى المستوى الأدنى.
- السوائل لها نقاط غليان فوق درجة حرارة الغرفة عادةً، وذلك في ظل الظروف العادية.
الحالة الغازية
لا تمتلك المواد الموجودة في الحالة الغازية حجمًا أو شكلًا محددين، وتتحرك الذرات والجزيئات المكونة لها بحرية تامة وتنتشر بعيداً عن بعضها البعض، ويمكن رؤية بعض الغازات والشعور بها، بينما البعض الآخر يكون غير ملموس للبشر، ومن الأمثلة على الغازات: الهواء، والأكسجين، والهيليوم، ويتكون الغلاف الجوي للأرض من غازات عديدة، تشمل كلًا من: النيتروجين، والأكسجين، وثاني أكسيد الكربون، وغيرها، وفيما يأتي أهم خصائص المواد الغازية:[١][٢]
- تعد المواد الغازية قابلة للضغط.
- تكون حركة الغازات دائمة وتصطدم بمرونة داخل الوعاء أو الحيز الموجودة فيه.
- تأخذ الغازات شكل الوعاء أو الحيز الموجودة فيه.
- تتصرف الغازات بشكل خامل.
