ربما سمعت من قبل عن شيء ما يسمى المادة، وتعرفنا أيضًا أن المادة هي كل شيء له كتلة وحجم أي هي الشيء الملموس، هذا التعريف الذي نعرفه جميعًا، ولكن ما هي خواص المادة؟ هل يوجد للمادة خصائص لها؟ هذا ما سنعرفه اليوم من خلال موضوعنا بشيء أكثر تفسيرًا، وأيضًا سنتعرف على حالاتها.
ماذا تعرف عن خواص المادة
علينا أولاً نتعرف على معنى كلمة خصائص، فماذا تعني هذه الكلمة؟ هل لها دلالة محددة؟ بالفعل لها تعريف خاص بها ألا وهو:
- تعرف خواص المادة بأنها الشيء الذي له كتلة وحجم ويحمل معه السمات والصفات المحددة.
- كما تتواجد مقاييس ما يمكن من خلالها المقارنة بين المواد من خلالها.
- فكل شيء حولنا وجميع المواد المتواجدة على سطح الأرض لها الخصائص المختلفة عن المواد الأخرى.
- وعند تعرض هذه المادة إلى تغير ما فإن خصائصها تختلف كثيرًا مثل درجة الحرارة أو المتغيرات الأخرى.
خصائص المادة
هناك العديد من الخصائص الخاصة بالمادة ويمكن تقسيم خواص المادة بهذا الشكل:
الخصائص الكهربائية
وهي الناقلية الكهربائية ، ثابت العزل، السماحية، الثوابت الكهروضغطية وشدة العزل.
الخصائص الحرارية
وهي الموصل الحراري، الحرارة النوعية، ضغط البخار، درجة حرارة الاشتعال الذاتي، درجة الحرارة الحرجة وحرارة الانصهار والاشتعال.
الخصائص المغناطيسية
وهي المغناطيسية المعاكسة، المغناطيسية المسايرة، المغناطيسية الحديدية والمغناطيسية الحديدية المضادة.
الخصائص الضوئية
مثل انكسار الضوء، انعكاس الضوء، حيود الضوء، سرعة الضوء والتداخل.
الخصائص الصوتية
انعكاس الصوت، انكسار الصوت، امتصاص الصوت وسرعة الصوت.
الخصائص الإشعاعية
مثل أشعة جاما، الأشعة السينية، عمر النصف، أشعة شيرينكوف وأشعة بيتا.
خصائص أخرى
- الخصائص الفيزيائية.
- الخصائص الذرية.
- والخصائص البيولوجية.
- الخصائص التصنيعية.
- الخصائص الميكانيكية مثل مقاومة الشدة، مقاومة القص، مقاومة الانضغاط، الانفعال عند الانهيار وشدة تحمل الصدمات.
- والخصائص البيئية.
حالات المادة
بعد أن تعرفنا على خصائص المادة ننتقل الآن حتى نتعرف على حالات المادة ألا وهي:
- الحالة السائلة: تكون الجزيئات بداخلها متراصة.
- الحالة الصلبة: من الحالات المنتظمة والمتراصة كما أنها ثابتة ولا تتغير من خلال الإناء.
- والحالة الغازية: الترابط بين الجزيئات يكون ضعيف للغاية، كما أنها تعتبر حرة وطليقة.
- البلازما: واحدة من المواد المميزة كما أنها لها الخصائص المحددة، والغاز الداخلي بها متآين أي لا ترتبط الجزيئات بالذرات، وتتمتع بالحرية كثيرًا، ولكن تكون متعددة بالفضاء الخارجي.
خواص المادة الفيزيائية
تعتمد الخاصية الفيزيائية على التفاوت الحادث بين الروابط الداخلة بالجزيئات وذلك في حالة المركبات الأيونية أو بين الدقائق أو الروابط بين التجمعات، وهناك الكثير من الصفات الفيزيائية وهي:
- درجة الانصهار والغليان.
- حالات المادة بأنواعها الثلاث.
- معدل التبخر وكذلك سرعة التبخر.
- طاقة التكثف وطاقة التبخر.
- الضغط البخاري.
- الانتشار.
- القابلية للتوصيل الكهرائي والقابلية للتوصيل الحراري.
- القابلية للسحب، الانضغاط والطرق.
- التجمد، الانصهار، التكاثف، التبخر، التسامي والتسامي العكسي.
- الخواص التي لا يمكن تحديد أية صفات لها مثل الطعم والرائحة.
- خواص يمكن تحديد كميتها مثل الحجم والكتلة.
خواص المادة الصلبة
والآن نصل إلى المادة الصلبة لنتعرف عليها من قرب بهذا الشكل:
- تأتي المادة الصلبة بالحجم الثابت، والسبب في ذلك هو ترتيب المواد في الفراغ فهي جسيمات متراصة بجانب بعضها البعض ولا نرى الفراغ بينهم.
- يمكنها أن تتحرك بشكل اهتزازي فقط، ولكنها لا تقدر على تجاوز هذا الحيز أبدًا، أي تحدث الحركات الذبذبية وهي بموضعها فقط لا غير.
- تتكون داخلها الجزيئات بشكل أكثر تنظيمًا أي لا تشبه الحالة السائلة أو الغازية مختلفة بشكل تام عنهما.
- ودائمًا ما تُصنف المواد الصلبة بأنها مواد بلورية، وذلك لشكلها وحجمها الثابت مع أخذ الشظايا للأشكال الهندسية.
خواص المادة السائلة
لا تتشابه خواص المادة السائلة مع باقي المواد، ولكن تأتي بهذا الشكل:
- تعتبر المادة السائلة من أكثر المواد المتغيرة التي تأخذ شكل الإناء الموضوع به.
- ويمكن تحول الغازية إلى سائلة، ويحدث ذلك عندما تقل السرعة الخاصة بين الجزيئات في الغاز.
- ويمكن تعرض المادة الصلبة إلى سائل عند ارتفاع درجة الحرارة.
خواص المادة الغازية
يختلف الأمر كثيرًا بداخل المادة الغازية، وذلك لحدوث ما يلي:
- تكون الذرات بداخل المادة الغازية غير متراصة، وبالتالي تصطدم مع بعضها البعض، مع ملئ الإناء لأي غاز به.
- ولكن يلزم غلقه جيدًا حتى لا ينتشر في كل مكان.
- وتعتبر هي أسهل المواد في ضغطها جيدًا، وتنتشر حول الإنسان مثل الأكسجين، النيتروجين والكربون.
