الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

ما هي حالات المادة

بواسطة: نشر في: 25 سبتمبر، 2019
mosoah
ما هي حالات المادة

ما هي حالات المادة المختلفة ؟ هناك العديد من الحالات التي حددها العلماء لتكون صورة تواجد المادة في الطبيعة، ولكن هناك أربع حالات منها هي التي يمكن ملاحظتها أثناء الحياة اليومية، وهي الصلبة والسائلة والغازية والبلازما، وهناك حالات أخرى لا توجد إلى تحت ظروف قاسية كالبرد والكثافة القصوى والطاقة العالية، ويتم التمييز بين حالات المادة على أساس الاختلافات النوعية في الخصائص كما ستيبن في المقال التالي، لمزيد من التفاصيل تابعونا على موسوعة.

ما هي حالات المادة

للمادة حالات متعددة لكن يمكن ملاحظة أربع منها في الحياة اليومية، وهي على النحو التالي:

الحالة الصلبة

ما هي حالات المادة

  • في المواد الصلبة تتشكل الجزيئات بانتظام، وبصورة متقاربة من بعضها البعض، وتختلف العديد من الأشكال البلورية لهذه الجزيئات.
  • ويمكن تحويل المادة الصلبة إلى سائلة عن طريق الذوبان، وكذلك يمكن تحويل السوائل إلى مواد صلبة عن طريق التجميد، كما يمكن أن تتحول إلى غازات عن طريق التسامي، ويمكن تحويل الغازات إلى مواد صلبة عن طريق الترسب.
  • المواد الصلبة لها شكل وكتلة وحجم محددين.
  • لا تتفق المواد الصلبة مع الوعاء الذي توضع فيه.
  • المواد الصلبة لها كثافة عالية، فالجزيئات معبأة بإحكام.

الحالة السائلة

ما هي حالات المادة

  • السائل تكون المسافة بين جزيئاته أكبر قليلًا من الحالة الصلبة.
  • يمكن للمادة في الحالة الصلبة أن تأخذ شكل الوعاء الذي توضع فيه.
  • نتيجةً لذلك فالسوائل ليس لها شكل محدد.
  • مع ذلك فالسوائل تحتفظ بحجم ثابت تقريبًا.
  • يكون الحجم عادةً أكبر من حجم المادة الصلبة المقابلة.
  • من الصعب للغاية ضغط السوائل، فمعظمها ذات كثافة أقل من المواد الصلبة.

الحالة الغازية

ما هي حالات المادة

  • الغاز هو عبارة عن سائل قابل للانضغاط.
  • الغاز لن يتطابق فقط مع شكل الوعاء الذي يوضع فيه، بل سيتوسع أيضًا لملئه.
  • تمتلك الجزيئات طاقةً حرككيةً كافية أعلى بكثير من السائلة والصلبة، نظرًا للمسافة الكبيرة التي بين الجزيئات.
  • لا يتصف الغاز بشكل أو حجم محددين.
  • إذا لم يتم حصر الغاز في حاوية ما، فسوف تنتشر الجزيئات إلى أجل غير مسمى.
  • عندما يتم وضع الغاز تحت ضغط يتم تقليل المسافة بين الجزيئات.

حالة البلازما

ما هي حالات المادة

  • تشبه البلازما الغاز، فلا تحتوي على شكل أو حجم محدد.
  • لكن على عكس الغازات فالبلازما موصل جيد للكهرباء، وتستجيب بقوة للقوى الكهرومغناطيسية. 
  • عادةً ما يتم تحويل الغاز إلى بلازما عن طريق الحرارة المرتفعة، أو الفرق بين جهد نقطتين كبيرتين.
  • لا توجد البلازما عادةً بحرية في ظل الظروف العادية على الأرض، إلا أنها قد تتكون من خلال البرق، أو الشرر الكهربائي، أو مصابيح الفلورسنت، أو أضواء النيون، أو تلفزيونات البلازما.
  • مع أن البلازما ليست شائعةً على الأرض إلا أنها تعتبر الحالة الأكثر شيوعًا للمادة في الكون والمكون الرئيسي فيه.

ما هي عمليات التحول بين حالات المادة

تؤدي إضافة الطاقة أو إزالتها من مكانها إلى حدوث تغيير مادي أثناء انتقال المادة من حالة إلى أخرى، فإذا أضفنا الطاقة الحرارية إلى الماء السائل أصبح بخارًا، وإزالة الطاقة من الماء السائل يؤدي إلى أن تصبح جليدًا، ومن هذه العمليات:

الذوبان

عندما يتم تطبيق الحرارة على مواد صلبة تبدأ جزيئاتها بالاهتزاز بشكل أسرع والتحرك بعيدًا حتى تصل إلى نقطة الانصهار، فتبدأ المادة بالذوبان وتتحول إلى سائل.

التجميد

عندما تتم إزالة الحرارة من السائل تبطيء جزيئاتها وتبدأ في الاستقرار في مكان واحد داخل المادة حتى تصل إلى نقطة التجمد، ويصبح السائل صلبًا.

ومن الملاحظ أنه يمكن أن تتغير نقاط التجمد والانصهار عند إضافة مواد معينة، كإضافة الملح إلى الماء تؤدي إلى انخفاض درجة حرارة التي يحتاجها الماء للتجمد.

التسامي

وهي المرحلة حيث يتم تحويل المادة الصلبة مباشرةً إلى الغاز دون المرور بطور السائل، وقد يحدث هذا عند وصول درجة حرارة المادة إلى ما بعد نقطة الغليان بسرعة أو ما يعرف بتبخير الفلاش، حيث يخضع الماء الموجود في المادة للتسامي ويتم إزالته من العينة كالثلج الجاف.

التبخير

هو عملية تحويل سائل إلى غاز، ويمكن أن يحدث إما من خلال التبخر أو الغليان، فجزيئات السائل الثابتة كثيرًا ما تصطدم ببعضها البعض ناقلةً للطاقة، وعندما يتم نقل ما يكفي من الطاقة إلى جزيئات بالقرب من السطح؛ يتحول إلى غاز، و ذلك عند ما يعرف بنقطة الغليان.

التكثيف  

يحدث التكثيف عندما يفقد الغاز الطاقة التي اكتسبها، وتجتمع جزيئاته لتكون السائل.

الترسب

يحدث الترسب أو الترسيب عندما يتحول الغاز مباشرةً إلى مادة صلبة دون المرور عبر الطور السائل، وذلك كما يتحول البخار إلى جليد عندما يكون الخواء الذي يصطدم بالمادة الصلبة أكثر برودة من بقية الهواء كما على أطراف العشب.

 

كان ذلك حديثنا عن حالات المادة. تابعونا على موسوعة ليصلكم كل جديد ودمتم في أمان الله.

 

مصادر:

1 ، 2 ، 3.