ابحث عن حالات المادة الصلبة والسائلة والغازية والبلازما ودون ما توصلت إلية في دفترك
1- الحالة الصلبة Solid state
2- الحالة السائلة Liquid state
3- الحالة الغازية Gaseous state
4- حالة البلازما Plasma state
حالات المادة الصلبة والسائلة والغازية والبلازما
تعتمد حالات المادة على طبيعة الأواصر بين الجزيئات او الذرات، وأن كل ماتراه من حولك أو تشمه أو تلمسه أو تتذوقه هو مادة، وجميعها تمتلك كتلة ولها حجم . وكما علمت سابقاً ، فالمادة هي كل ما يشغل حيزاً في الكون وله كتلة "، فما هي حالات المادة؟
توجد أربعة حالات للمادة وهي :-
1- الحالة الصلبة Solid state
2- الحالة السائلة Liquid state
3- الحالة الغازية Gaseous state
4- حالة البلازما Plasma state
1- الحالة الصلبة Solid state :
تمتاز الحالة الصلبة بأن لها حجم ثابت وشكل ثابت، فكيف تكون حركة الجزيئات في الحالة الصلبة ؟ تتحرك الجزيئات في الحالة الصلبة حركة اهتزازية حول مواضع استقرارها (موضعية مقيدة).
والقوى الجزيئية تكون في الحالة الصلبة كبيرة جداً ، بينما تكون المسافات البيئية بين الجزيئات صغيرة جداً، وتكون بعض جزيئات المواد الصلبة مرتبة بانتظام مكونة ترتيب بلوري، مثال ذلك ملحالطعام كلوريد الصوديوم)، لاحظ الشكل (1-11) بينما تكون جزيئات أخرى مرتبة عشوائياً غير بلورية مثل الزجاج.
تذكر حجم المادة هو الحيز الذي تشغله المادة في الكون. أي أن الحجم = الكثافة/الكتلة = m/p=v.
شكل 1-11 يبين جزيئة ملح الطعام ( كلوريد الصوديوم )
2- الحالة السائلة Liquid state :
تمتاز الحالة السائلة بأن لها حجم ثابت وشكل متغير ، حيث يأخذ السائل شكل الاناء الذي يحتويه. مثل الزنيق والنفط). فتكون حركة الجزيئات انتقالية بحرية أكبر من حركة جزيئات المادة الصلبة. وتكون القوى الجزيئية أقل مما هي عليه في الحالة الصلبة، أما المسافات البيئية بين الجزيئات فتكون أكبر مما هي عليه في الحالة الصلبة، لاحظ الشكل (1-12).
هل تعلم ؟
أن منصهرات المواد الصلبة تعتبر من السوائل.
شكل 1-12 ببين المسافات البينية بين الجزيئات في الحالة السائلة.
الحالة الغازية Gaseous state
تمتاز الحالة الغازية بأن لها حجم وشكل متغيرين فالغازات مثل السوائل تأخذ شكل الاناء الذي يحتويه، فالهواء مثلاً يتكون من مجموعة من الغازات وهي الأوكسجين والنيتروجين وثنائي أوكسيد الكاربون والهيليوم وغيرها. تكون حركة الجزيئات في الحالة الغازية حركة انتقالية في جميع الاتجاهات وعشوائية وبخطوط مستقيمة فعند تصادمها يتغير اتجاهها، لاحظ الشكل (1-1). وتكون طبيعة القوى الجزيئية ضعيفة جداً، بينما تكون المسافات البيئية بين الجزيئات كبيرة وتسمى المواد السائلة والغازية بالموانع (fluids) وذلك لامتلاكها خاصية الجريان والانسياب ويعرف المانع بأنه المادة التي تكون فيها قوى التماسك ضعيفة وغير قادرة على حفظ شكل معين للمادة، لذا تتحرك الجزيئات وتأخذ المادة شكل الاناء الذي تحتويه.
شكل 1-13 يبين حركة الجزيئات في الحالة الغازية.
حالة البلازما Plasma state
البلازما هي الحالة الرابعة للمادة، وهي عبارة عن غاز متأين يحتوي على خليط من اعداد متساوية من الأيونات موجبة الشحنة والكترونات سالبة الشحنة وهي غير مرتبطة بذرة أو جزي كالشمس، لاحظ الشكل (1-1)، والنجوم هي كرات هائلة من البلازما حيث تكون درجة الحرارة عالية جداً حوالي ( 10 × 1.5). ويمكن انتاجها مختبرياً وصناعياً وبدرجات حرارية عالية جداً واحتوائها باستخدام المجالات الكهربائية والمغناطيسية. وتكون البلازما ذات صفات مقاربة للحالة الغازية ولكن ليس لها شكل محدد أو كتلة.
شكل 1-14 يبين كرات هائلة من البلازما داخل الشمس.
من أمثلة استعمال الانسان للبلازما هي الأثارة، فالغاز المتفلور (المتوهج) في الانابيب المتطورة (الفلورسنت هو بلازما، وكذلك في اللحام والقطع، ويعتبر لهب مؤخرة الصاروخ مادة في حالة البلازما. حيث تكون المادة فيه موصلة للكهربائية وتتأثر بالمجالين الكهربائي والمغناطيسي).