ما الذي يحدد حالة المادة؟ كم عدد؟ هل الاتنين عندما ندرس في الكليات العلمية؟ أم أنها ثلاثة منها لأننا ندرس في المدرسة الابتدائية؟ أو أربعة؟ أمي 14! كيف تتغير المادة من حالة إلى أخرى؟ حسنًا عزيزي القارئ، نحن هنا لتقديم الإجابات على ما سبق ذكره والمزيد بشكل مبسط ومفصل.
جدول المحتويات
حالة المادة
هناك أربع حالات أساسية معترف بها عمومًا للمادة. وتشمل هذه الشروط ما يلي:
- الحالة الصلبة.
- الحالة السائلة.
- الحالة الغازية.
- بلازما.
لكن حالات المادة لا تقتصر على هذه الحالات الأربع فقط، إذ يمكن للمادة أن تتخذ حالات عديدة تبعاً للظروف المادية المحيطة بها، كما سنرى بالتفصيل في الفقرات التالية أدناه، ولكن دعونا الآن نتعمق في مفهوم المادة في طريقة أوسع.
المادة هي المكون الرئيسي للاستثناء، لكن المادة هي البنية الأساسية لهذا الكون.
أو بالأحرى: ما يوجد في الكون من ذرات وجزيئات وأيونات تشكل جميع الأجسام المادية، وفي تعريفات أخرى: كل ما له كتلة ويشغل مقدارا من الفضاء فهو مادة، دعونا نرى ما الذي يحدد حالة المادة في السطور التالية من موقع qabilaa .com .
لكن ما الذي يحدد حالة المادة؟ إن ما يحدد حالة المادة هو حركة الجزيئات داخل المادة، وكذلك قوة الارتباط بين الجزيئات.
ما هو معروف لدى عامة الناس هو حالات المادة الأربع، وذلك لأن هذه الحالات الأربع هي الأكثر شيوعاً وبالتالي فهي متوفرة في العالم العادي من حولنا، إليكم تفاصيلها أدناه.
الحالة الصلبة
تتجمع الجسيمات التي تشكل هذه الحالة من المادة في مجموعات قريبة من بعضها البعض ثم ترتبط ببعضها البعض بالقوة.
- ولذلك، فإن أحد هذه الجسيمات لا يمكن صده بواسطة الجسيمات الأخرى.
- تمتلك جزيئات المادة الصلبة طاقة حركية قليلة جدًا، لكن هذا لا يستحق الذكر.
- وتجدر الإشارة إلى أن الذرات الموجودة في هذه الجسيمات تتقلب باستمرار في مواقعها وتبقى هناك. الحالة الصلبة للمادة لها شكل ثابت وحجم معين، ولا تأخذ شكل الوعاء الذي توضع فيه.
- بسبب قوة ربط الجزيئات، لن يكون من الممكن التأثير على حجم المادة الصلبة بالضغط.
الحالة السائلة
ومتابعة للإجابة على سؤال: ما الذي يحدد حالة المادة تتميز الجزيئات الموجودة في هذه الحالة من المادة بطاقة حركية أعلى من نظيراتها في الحالة الصلبة.
- ولا تشكل هذه الجسيمات شكلاً محددًا من المادة، ولكنها ترتبط ببعضها البعض بشكل فضفاض إلى حد ما، مما يسمح لها بأخذ شكل الحاوية التي توضع فيها.
- ومع ذلك، فإن المادة في الحالة السائلة لها حجم ثابت ومحدد، وهي – مثل حالة المادة الصلبة – لا تخضع للضغط.
- عندما يتم تطبيق قوة على سطح سائل، فإن هذه القوى تتوزع بالتساوي على السطح.
- لذلك، يمكن لأي جسم أن يحل محل أي كمية من السوائل.
- في عام 2016، أبلغ العلماء عن حالة غريبة للمادة في الحالة السائلة.
- وفي هذه الحالة يمكن إمساك السائل باليد وكأنه صلب!
- وعندما تم فحص هذه المادة تحت المجهر، وجد أنها في حالة ارتباط عشوائي، كما لو كانت في حالة سائلة.
- تسمى هذه المادة الجديدة بسائل الدوران الكمي الصيني.
- ويرجع الاسم إلى أن الإلكترونات الموجودة في هذه المادة تدخل في حالة من الرقص العشوائي.
- وبالتالي، فإن هذا يكسر الوضع المعروف أثناء تنظيم التبريد السائل.
- وبطبيعة الحال، عندما يتم تبريد السوائل، تبدأ المادة بالتشكل على شكل مادة صلبة (ثلج)، لكن الإلكترونات الموجودة في هذه المواد تميل إلى التشكل بشكل عشوائي، بغض النظر عن درجة الحرارة المحيطة.
الحالة الغازية
- توجد مسافات (مسافات) كبيرة بين جزيئات الغاز.
- وهذا يؤدي إلى زيادة الطاقة الحركية.
- ولذلك، إذا لم تكن هذه الجزيئات محاطة بحاوية أو وسط معين، فسوف تنتشر بشكل عشوائي في البيئة.
- عند وضع جزيئات الغاز في وعاء، تتوسع هذه الجزيئات وتحتل جميع أجزاء الوعاء الذي يحتوي على الغاز.
- ومع زيادة الضغط، تزداد درجة حرارة الغاز وطاقته الحركية.
- علاوة على ذلك، إذا ظل حجم الوعاء ثابتا، وارتفعت درجة حرارة الجزيئات، فإن الطاقة الحركية للغاز ستزداد، وبالتالي يزداد ضغطه على جدران الوعاء.
بلازما
- قد تكون هذه الحالة نادرة على الأرض، لكنها الحالة الأكثر شيوعًا في الكون بأكمله.
- تتكون البلازما في الغالب من جزيئات مشحونة كهربائيا.
- بالإضافة إلى ذلك، تتمتع البلازما بطاقة حركية عالية جدًا.
- غالبًا ما تستخدم الغازات النبيلة الخاملة لإنتاج البلازما على الأرض.
حالة المادة 14
وفيما يتعلق بالحديث عن ما يحدد حالة المادة أيها القراء الأعزاء، فقد سبق أن ذكرنا أعلاه أن اعتبار حالة المادة 4 هو لأنها الأكثر انتشارا. إلا أن هناك حالات أخرى للمادة إلى جانب الحالة الصلبة والحالة السائلة والغازية والبلازما، ومن هذه الحالات المذكورة أدناه:-
الزجاج
- الزجاج مادة صلبة غير متبلورة.
- يصبح الزجاج سائلاً عند تعرضه لدرجات حرارة عالية.
بلورات سائلة
- وهي الحالة التي تتوسط انتقال البلورات الصلبة إلى الحالة السائلة الطبيعية.
- وتتميز هذه الحالة بأنها تمنع الحركة الدورانية لجزيئاتها – كما في حالة البلورات الصلبة.
- إلا أنها تختلف عن الحالة السائلة في قدرتها الفائقة على التفاعل مع الضوء.
بلورات بلاستيكية صلبة
- ويمكن اعتبارها مادة صلبة بها خلل في تركيبها.
- تكون جزيئات البلورات البلاستيكية الصلبة في حركة دورانية حرة مقارنة بنظيراتها الصلبة.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن موضع هذه الجزيئات يختلف في بنيتها.
سيولة
- عندما تقترب السوائل من درجة حرارة الصفر المطلق، فإنها تفقد تمامًا لزوجتها وقدرتها على التدفق.
- تم اكتشاف هذه الحالة لأول مرة في الطور السائل لغاز الهيليوم في عام 1933.
- وتتميز هذه الحالة بالموصلية الحرارية الفائقة اللانهائية دون أدنى مقاومة.
مكثف بوز-آينشتاين
- تنبأ ألبرت أينشتاين ونات بوز بحالة المادة حيث تتوقف المادة عن التصرف كجسيمات مستقلة.
- ثم ينهار كميًا بحيث يمكن وصفه بوظيفة موجية واحدة عندما يصل الغاز إلى الصفر المطلق.
تكثيف الفرمون
- الأمر نفسه ينطبق على السابق، ولكن فقط عندما يتعلق الأمر بالفيرومونات.
جزيئات ريدبيرج
- وهي إحدى حالات البلازما المستقرة.
- ثم تتكثف الذرات المثارة عند درجة حرارة معينة.
المواد الكهروضوئية
- حالة من حالات المادة تنتج عن تفاعل فوتونات الضوء مع الغازات ذات الكتلة العالية.
- وفي هذه الحالة تتشكل الفوتونات أو جزيئات الضوء.
مادة متدهورة
- هذه المادة موجودة في الغالب عند الضغط العالي.
- هذه المادة لديها كثافة عالية جدا.
مادة الكوارك
- الكوارك هو المكون الرئيسي في بنية البروتون والنيوترون.
- من خلال تحرير هذه الكواركات من القوى التي تربطها معًا عند كثافة عالية ودرجة حرارة عالية، تمر هذه الكواركات عبر أطوار مختلفة من المادة تسمى مادة الكوارك.
وبهذا تحصل على إجابتك عما يحدد حالة المادة وتحصل أيضًا على كافة التفاصيل حول حالة المادة هل تبحث عن المزيد؟ حسنًا، اترك سؤالك في التعليقات أدناه.