هل تسائلتم مرة ما هي المادة؟

حسناً لنفكر قليلاَ, يُطلق مصطلح المادة على كلّ شيء يشغل حيزاً ما وله كتلة، وتشكّل المادة أساس هذا الكون، وتتكون المواد جميعها من حولنا من دقائق صغيرة جداً تُعرف باسم الجزيئات التي تتكون بدورها من دقائق صغيرة أكثر تُعرف باسم الذرات.

لنتعرّف قليلا على حالات المادة

لمحبي الطبيعة هل تسائلتم يوماً هل هنالك علاقة بين بخار الماء, الثلج والمطر؟

حسناَ جميعهم حالات للماء , كيف ذلك؟ 

ليس فقط الماء ممكن ان يتواجد في حالات عديدة , كل مادة يمكن ان تتواجد في ثلاثة حالات.

هيا نتعرف سويًا على حالات المادة لكي نفهم أكثر.

صلب

تتمتع المادة في الحالة الصلبة بحجم وشكل ثابتين. المسافة بين جزيئاتها قليلة. حركة الجزيئات فيها محدودة جداً، فهي تتحرك في موقعها حركات اهتزازية موضعية. قوة التجاذب بينها كبيرة جداً، وهذا سبب عدم تغير حجمها وشكلها.

سائل

تتمتع المادة في حالتها السائلة بحجمٍ ثابت، وشكل متغير بتغير الإناء الذي تُوضع فيه. المسافة بين جزيئاتها أكبر بقليل من المسافة بين جزيئات المادة في الحالة الصلبة. حركة الجزيئات فيها اهتزازية, إنزلاقية نسبة لبعضها البعض، وهذا يفسر سبب تغير شكلها بتغير الإناء الذي توضع فيه. قوة التجاذب بين جزيئاتها كبيرة جداً لكنه أقل من الحالة الصلبة، وهذا يفسر سبب ثبات وعدم تغير حجمها.

غاز

تتمتع المادة في حالتها الغازية بحجم وشكل متغيرين، وهي تشغل أي فراغ يُتاح لها. المسافة بين جزيئاتها كبيرة جداً تفوق حجم الجزيئات ذاتها. حركة الجزيئات فيها اهتزازية, إنزلاقية وعشوائية وفي الاتجاهات كلها. قوة التجاذب بين جزيئاتها قليل جداً، وهذا يفسر امتلاكها لطاقة حركية كبيرة، وعدم ثبات حجمها وشكلها. يُمكن ضغطها وهي تمتاز بخاصية الانتشار.

• الانصهار: هي عملية انتقال المادة من الحالة الصلبة إلى السائلة، وذلك نتيجة اكتساب جزيئات المادة الصلبة بعضاً من الطاقة، لتبدأ بالتباعد عن بعضها البعض، والاهتزاز بشكل أسرع، وتبدأ المادة بالذوبان عندما تصل إلى درجة الانصهار,والتي تكون عند درجة حرارة مرتفعة وضغط معين.

• التجمد: عرّف على أنّه انتقال المادة من حالتها السائلة إلى الصلبة، وذلك عندما تبدأ المادة بفقد الحرارة، لتتباطأ عندها حركة جزيئات السائل، وتبدأ باتّخاذ مكان ثابت لها ضمن بنية المادة، وعندما يصل السائل إلى درجة التجمّد عند درجة حرارة منخفضة وضغط معين، فإنّه ينتقل إلى الحالة الصلبة.

• التبخر: هو عملية انتقال المادة من الحالة السائلة إلى الغازية عن طريق التبخير أو الغليان، فعند زيادة درجة حرارة السائل تبدأ مجموعة من فقاعات البخار بالتكوّن أسفل سطح المادة، حتى يصل لاحقاً إلى درجة الغليان، وذلك عند درجة حرارة عالية وضغظ معين، ليتحوّل بعدها إلى غاز.

• التكاثف: يعرّف التكاثف بأنّه عملية انتقال المادة من الحالة الغازية إلى السائلة، ويحدث عندما يفقد الغاز كمية كافية من درجات الحرارة، لتصبح الجزيئات أقرب.

• التسامي: هو عملية انتقال المادة من حالتها الصلبة إلى الحالة الغازية بشكل مباشر دون المرور بالحالة السائلة، وقد تمرّ المادة بهذا النوع من التحوّل عن طريق التبخير الفجائي الذي يقوم على مبدأ زيادة درجة حرارة المادة بشكل سريع جداً يفوق درجة غليانها.

• الترسيب: هو عملية تحوّل المادة من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة بشكل مباشر، ودون المرور بالحالة السائلة.