تعريف المادة: المادة هي كل شيء يشغل حيزا من الكون وله ثقل
ما الفروق في الخواصّ الفيزيائيّة بين حالات المادّة الثلاث ؟
إننا متفقون بداية إن حالات المادة الثلاث مكونة من جزيئات
ولكن ما هي الاختلافات في الخواص الفيزيائية
الحالة الجامدة
المواد الصّلبة لها شكل ثابت حيث أن الجزيئات لا تنتقل من مكانها
الجزيئات متقاربة بقدر كبير في الحالة الجامدة
الكثافة في المواد الصلبة عالية,لأن الفراغات صغيرة جدًّا بين الجزيئات
الحالة السائلة
تأخذ السّوائل شكل الوعاء الذي توضع فيه ,و الجزيئات في السوائل ليست ثابّتة
السّوائل صعبة الضّغط , لأن جزيئات السائل لا تتقارب نتيجة الضغط
السّوائل عالية الكثافة إلى حدّ ما ,و ليس هناك مساحات كبيرة بين الجزيئات
الحالة الغازية
ليس للغازات شكل محدد لكن الغازات تملأ أيّ فراغ متاح لأن الجزيئات تتحرّك بسرعة في كلّ الاتّجاهات يمكن ضغط الغازات بسهولة , ولجزيئات الغازات مساحات كبيرة فيما بينها , لذلك فإنه من السهل أن تتقارب جزيئات الغاز كثافة الغازات منخفضة جدًّا , وهناك مساحات فارغة كبيرة بين الجزيئات
ضغط الغاز
يمكن أن ينضغط الغاز بسبب المساحات الكبيرة بين الجزيئات فيه حيث تتقارب الجزيئات نتيجة ضغط المكبس اما السوائل و الجوامد فلا يمكن أن تضغط لأن جزيئاتها متقاربه بشكل كبير
كيف يتغيّرحجم الغاز بالحرارة؟
عندما يتم تسخين الغاز فإن جزيئات الغاز تكتسب طاقة أكبر و بناءً عليه فإنها تتحرّك بشكل أسرع وتبدأ بالقفز وتتصادم بعضها ببعض و بجدار الوعاء الموجودة فيه
ومن خلال ذلك نلاحظ أن حجم الغاز ازداد نتيجة إرتفاع درجة الحرارة هذا يفيد بأن تزويد الغاز بالحرارة يزيد من حجمه أما الكتلة تبقى ثابّتة.
الحديد والزئبق والأوكسيجين ، ملح الطعام ، والماء وثاني أوكسيد الكربون ، الغاز الطبيعي ، والدم والصخر ، كل هذه الأمثلة وغيرها الكثير يمكن أن نجمعها تحت عنوان واحد هو المادة : والمادة هي أي شيء تحس به بواحدة أو أكثر من حواسك الخمس ، أو أي شيء تعيش معه في بيئتك ، وقد يقول بعضهم لقد شملنا الطاقة بهذا الكلام العام عن المادة ونرد ببساطة وبدون الخوض في التفاصيل ، أن الطاقة ليست سوى شكل مكثف للمادة .
كل المواد في الطبيعة تتكون من وحدات أساسية تسمى الجزيئات .
الجزيء :
أصغر جزء من المادة يمكن أن يوجد في حالة انفراد ، وخواصه وصفاته هي خواصها لأن المادة التي نراها ونلمسها ليست إلا تجمع لعدد هائل من الجزيئات .
الجزيء باختصار :
عبارة عن عينة ممثلة للمادة ولكنها لا متناهية في الصغر .
أصغر كمية من المادة يمكنك رؤيتها بعد تكبيرها عشرات المرات بواسطة مجهر تتكون من ملايين الملايين من الجزيئات وعلى سبيل المثال عينة وزنها 0.0001 غم من الأوكسيجين يكون عدد الجزيئات فيها = 1.88 × 1810 جزيء .
خواص المادة
للمادة نوعين من الخواص:
- خواص فيزيائية
- خواص كيميائية
الخواص الفيزيائية هي :
الخواص المتعلقة بالشكل الخارجي للمادة ويمكن ادراكها بالحواس .
مثـل : اللون ، الكتلة , الكثافة .
الخواص الكيميائية هي :
الخواص المتعلقة بالتركيب الداخلي للمادة والتي تتميز بها عن غيرها من المواد.
مثل : النشاط الكيميائي ، القابلية للاحتراق .
اشكال المادة الثلاث:
عناصر ، مركبات، مخاليط
العنصر
مادة أولية لا يمكن تحليلها إلى مواد أبسط منها لا بالطرق الفيزيائية ولا بالطرق الكيميائية .
مثال: الأكسجين ، الكربون ، الحديد .
العناصر:هي مادة تتكون من نوع واحد من الذرات.. وهي تشكل الغازات في الهواء،والمعادن في الصخور، والسوائل مثل الماء
أمثلة على العناصر: Ca-He-Cu -K-CL -S -Br-Na -C - O -AL - N- H- Ag -Mg - Si
واسم هذه العناصر بالترتيب من اليسار إلى اليمين: هيدروجين- فضة- مغنيسيوم- سيليكون- نيتروجين- ألومينيوم- أكسجين- كربون
صوديوم- نحاس- بوتاسيوم- كلور- كبريت- بروم- كالسيوم- هيليوم.
تصنيف العناصر:تنقسم العناصر إلى ثلاثة أنواع:
1]الفلزات: وهي مواد لها بريق ولمعان وجيدة التوصيل للحرارة والكهرباء وقابلة للطرق والسحب والتشكيل.
من أمثلتها: Cu-Na-Mg-Hg
نحاس- صوديوم- مغنيسيوم- زئبق وجميع الفلزات صلبة عدا الزئبق فهو سائل (Hg)
وتوجد على يسار الجدول الدوري.
2]اللافلزات: وهي مواد ليس لها لمعان (مظهرها معتم غالباً)ضعيفة التوصيل للحرارة والكهرباء وهشة قابلة للكسر.
وتوجد في حالة صلبة مثل: الفسفور والكبريت أو سائلة مثل البروم أو غازية وهي معظم اللافلزات مثل: الأكسجين- الهيدروجين...
وتوجد على يمين الجدول الدوري عدا الهيدروجين.
3]أشباه الفلزات: هي عناصر لها خواص فلزية ولا فلزية وتوجد بين الفلزات واللافلزات في الجدول الدوري.
وجميعها صلبة في درجة حرارة الغرفة، وبعضها لامع ،وتوصل الحرارة والكهرباء ولكن بدرجة أقل من الفلزات..
مثل: السيليكون المستخدم في صناعة الدوائر الالكترونية في الحاسوب والتلفاز.
المركب
مادة ناتجة من اتحاد عنصرين أو أكثر اتحاداً كيميائياً .
مثل:الماء(H2O )، ملح الطعام(NaCL )، السكر(C6H12O6 )
المخلوط
مادتين أو أكثر مجتمعة مع بعضها دون اتحاد كيميائي .
مثال: الهواء ، الأكسجين في الماء ، ملح وسكر .
قد يحتوي المخلوط على ذرات وقد يحتوي على جزيئات ، فللمخلوط ثلاث صور :
عنصر + عنصر :كالقطعة المعدنية للنقود ( سبائك)
عنصر + مركب
مركب+ مركب
الفرق بين المركب والخليط:
المركب: تختلف خصائص المركب عن خواص العناصر المكونة له.
لا يمكن فصل مكونات المركب إلا بطرق كيميائية
يوجد دليل على حدوث اتحاد كيميائي كتصاعد غاز أو انتشار رائحة أو حرارة أو تغير في اللون....
يتكون المركب من العناصر نفسها وبنسب ثابتة مهما اختلف مصدره.
بينما المخلوط :لا تختلف خواصه عن خواص مكوناته
يمكن فصل مكوناته بعضها عن بعض بطرق فيزيائية
لا يوجد دليل على حدوث الخليط
توجد مكوناته بنسب مختلفة
تصنف المخاليط إلى:
المخاليط المتجانسة :هي التي لا نستطيع التمييز بين جزيئاتها أو رؤية الأجزاء المختلفة لها.مثل: محلول السكر أوالملح، النحاس الأصفر،والهواء.
المخاليط غير المتجانسة :هي التي يمكننا رؤية أجزائه المختلفة ، حيث تختلف أجزائه عن بعضها البعض .مثل : السلطة، الحليب
