شكل وأنواع المواد التي تلامس الجسيمات يختلف شكل المادة الملامسة للجزيئات وأن الأنواع مختلفة أيضًا.
بشكل عام، يمكن تعريف المادة بأنها أي شيء يشغل حيزًا فارغًا وله كتلة، أي الوزن والحجم.
هناك 4 أنواع منها وهي: صلب، غاز، سائل، بلازما، لكننا سنكتفي بمناقشة 3 أنواع رئيسية في المقالة التالية.
حدد مادة في الكيمياء
- تعتبر المادة من أهم المصطلحات العلمية المستخدمة لوصف الأشياء المكونة من جزيئات صغيرة (جزيئات).
- والتي تتميز بخصائص مختلفة منها الفيزيائية والبيولوجية والكيميائية.
- كما ذكرنا سابقًا، يختلف شكل وأنواع الكائنات التي تحتوي على جزيئات ملامسة.
- يمكن أن تكون سائلة أو غازية أو صلبة، ويمكن أن تكون ضارة مثل السموم أو مفيدة كمغذيات، ويمكن أن تكون غير مرئية أو مرئية.
- يذكر أن كل مادة يجب أن تنفذ عمليات معالجة بناءً على مواد أخرى.
- بخصائص مختلفة يمكن رؤيتها أو استخدامها أو تغييرها من شكل إلى آخر.
الخواص الميكانيكية للمواد
المواد لها خصائص ميكانيكية مختلفة، والتي يمكن الحصول عليها بسهولة عن طريق اختبار الشد وهي كالتالي:
- المرونة: يعبر هذا المصطلح عن قدرة المادة على العودة إلى مظهرها الأصلي بعد تعرضها لضغط معين أدى إلى تغييرها.
- تشير اللدونة إلى مقدار الضرر الذي يلحق بالمادة عندما تتعرض لقدر معين من الضغط.
- قوة الإنتاج تعبر عن مقدار الضغط المطبق على مادة ما للحصول على قدر معين منها.
- تشير قوة الانضغاط القصوى إلى مقدار الضغط الذي يمكن أن تتحمله المادة قبل أن تنكسر.
كما أدعوك للتعرف على: ما هي المادة التي تتكون من نوع واحد من الذرات لا يمكن تقسيمها إلى مواد أبسط؟
شكل ونوع الجسم الذي به جسيمات ملامسة
يتكون كل شيء من حولنا من مادة مثل الماء والهواء، ويمكن أن يكون معظمها صلبًا مثل جذوع الأشجار.
يمكن أن يكون سائلاً مثل: الزيت، وبعضه يمكن أن يتبخر بسرعة في الفضاء، مثل: الغاز، وتتنوع المادة إلى 3 حالات أساسية، وهي:
المواد الصلبة
- المادة الصلبة هي مادة لها كتلة وشكل محددان، بالإضافة إلى احتلالها لمساحة محددة.
- يمكن القول أن هذا تعريف معروف جيدًا يصف جميع العناصر الصعبة التي يصعب إزالتها وله أشكال وأحجام محددة.
- أمثلة على المواد الصلبة: الخشب، الطوب، الماس.
مواد سائلة
- المادة السائلة عبارة عن سائل يتميز بحجم ثابت في حالة ثبات الضغط ودرجة الحرارة.
- ومن مميزاته أن السائل يأخذ شكل الحاوية التي يحتوي عليها.
- من أمثلة المواد السائلة: الزيت، الزيت، الماء.
المواد الغازية
- من مزايا المواد الغازية وجود مسافات كبيرة بين جزيئاتها، بالإضافة إلى طاقتها الحركية الهائلة.
- ينتشر بلا حدود في فراغ العلبة الحرة، أو إذا كان داخل حاوية، فإنه ينتشر فيه حتى يتم ملؤه.
- أمثلة على المواد الغازية: الدخان، غاز الهيدروجين، الهواء.
لا تتردد في قراءة المزيد من خلال: ما هو التوتر السطحي وما هي الشروط التي يجب توافرها لحدوثه
خصائص كل مادة
كل مادة لها خصائص مختلفة تمامًا عن المواد الأخرى، كما في حالة الأشكال المختلفة وأنواع المواد مع جزيئات التلامس وخصائص المواد كما يلي:
شركة
- كما ذكرنا سابقًا، فإن المادة الصلبة لها حجم معين، بسبب ترتيب جسيماتها في الفضاء الذي تشغله.
- تم تعبئتهم بإحكام، كما لو لم يكن هناك مسافة بينهم.
- من خصائص المادة الصلبة أن الجسيمات تتحرك في حركة اهتزازية فقط ولا تترك حجم المساحة التي توجد فيها.
- لذلك فهي تسبب اهتزازات ضوئية على جانبي مكان راحتها، والسبب هو قوة بنية جزيئاتها مما يجعلها تتوقف في مكانها.
- تكون الجزيئات داخل المادة الصلبة في ترتيب وترتيب أكبر من الحالات الأخرى للمادة والسوائل والغازات.
- بشكل عام، يتم تصنيف معظم المواد الصلبة على أنها مواد بلورية.
- بمعنى أنها تتميز بأوزان وأحجام محددة، بحيث تكون شظاياها ذات أشكال هندسية متناسقة، أي تعكس شكلها الداخلي.
- عندما تتعرض المواد الصلبة للحرارة الشديدة أو الضغط، يتغير حجمها بسرعة.
- في معظم الحالات، بمجرد إزالة الحافز، سيعود على الفور إلى حالته الأصلية.
- على سبيل المثال، إذا قمت بسحب شريط مطاطي بقدر ما تستطيع ثم حررته مرة أخرى.
- من مزايا المادة الصلبة وجود نقاط انصهار معينة لها، مما يعني أنه إذا كانت هناك رغبة في صهرها وتحويلها إلى حالة أخرى من المادة.
- يتطلب درجة معينة من الذوبان، مثل: تحويل الثلج (مادة صلبة) إلى ماء (مادة سائلة).
- يمكن أن تتدفق المواد الصلبة في درجات حرارة معينة، خاصةً إذا كانت صلبة مصنفة على أنها مواد بلورية.
مادة سائلة
- المسافة بين الجسيمات في المواد السائلة أصغر من المسافة بين الجسيمات في حالة المواد الصلبة.
- للجسيمات حركة انزلاقية بالنسبة لبعضها البعض، لذلك يتغير شكل المواد الصلبة عندما تتغير الحاوية التي تحتوي عليها.
- على الرغم من أن قوة التجاذب بين جزيئات الأجسام السائلة كبيرة جدًا.
- ومع ذلك، في حالة المواد الصلبة، يكون أكبر، وهو ما يفسر سبب ثبات الحجم في السوائل.
- يمكن أن تكون السوائل شفافة أو عديمة اللون تقريبًا، ويمكن أن تكون داكنة اللون مثل المواد الصلبة.
مادة غازية
- المواد الغازية لها أشكال وأحجام مختلفة، ويمكن ملء الفراغ الذي تحتويه بسرعة.
- المسافة بين جزيئات المواد الغازية كبيرة جدًا لدرجة أنها غالبًا ما تتجاوز حجمها.
- تتحرك الجسيمات بشكل عشوائي وفي كل الاتجاهات.
- إن قوة التجاذب بين جزيئات الغاز منخفضة جدًا، لذا فهي تمتلك طاقة حركية عالية وتتغير في الشكل والحجم.
- معظم المواد الغازية شفافة، لكن بعضها له ألوان مختلفة.
- يمكن ضغط المواد الغازية بسبب خاصية انتشارها.
أنواع المواد الصلبة
تنقسم أنواع المواد الصلبة إلى فئتين، ولكل منهما خصائص مختلفة عن الأخرى، وهي كالتالي:
كريستال
- جزيئاته مرتبة بشكل منتظم ومتكرر وهندسي، على سبيل المثال: ملح الطعام.
- تتميز المواد الصلبة البلورية بنقاط انصهار معينة.
- يتم ترتيب الجزيئات في شكل هندسي بحيث تكون ثلاثية الأبعاد.
عديم الشكل
- لا يتم ترتيب الجزيئات وتشكيلها بشكل عشوائي، على سبيل المثال: البلاستيك والزجاج.
- ليس لديهم نقاط انصهار محددة وعادة ما يتم تعريفهم على أنهم سوائل فائقة التبريد.
- يتم ترتيب جزيئات المواد الصلبة غير المتبلورة في شبكة.
كيفية تحويل شكل الكائن إلى شكل آخر
من الممكن تغيير حالة الكائن لجعله في حالة أخرى عن طريق إجراء بعض العمليات.
مثل: تغير درجة الحرارة أو تغير الضغط، على سبيل المثال ما يلي:
- إذا كنت ترغب في تحويل مادة صلبة إلى حالة سائلة، يتم ذلك عن طريق تغيير درجة الحرارة وتسمى هذه العملية الاندماج.
- إذا كنت ترغب في تغيير المادة الغازية إلى حالة مادة سائلة، يتم ذلك عن طريق فقدان الحرارة وتسمى هذه العملية بالتكثيف.
- تسمى عملية تغيير المادة السائلة إلى حالة صلبة من خلال فقدان الحرارة بالتجميد.
- في حالة الرغبة في تغيير الأجسام السائلة إلى حالة الأجسام الغازية.
- يتم ذلك عن طريق اكتساب الحرارة وتعرف هذه العملية بالتبخر.
اقرأ أيضًا من هنا: مقال عن تأثير المواد الكيميائية المسببة للسرطان على انقسام الخلايا وتكاثرها
أخيرًا انتهينا من شرح كافة المعلومات حول شكل المادة مع جسيمات التلامس وأنواعها بالتفصيل، لأن المواد لها خواص مختلفة ومختلفة وأنت من تعطيها بالشكل والحجم المعروفين، وهم تعتبر حاليًا من أهم المواد المستخدمة في الاختراعات والتكنولوجيا.