المواد الصلبة و السوائل و الغازات لها خصائص محددة ، المادة الصلبة لها شكل و حجم واضحان ، و تعتبر السوائل و المواد الصلبة أكثر كثافة من الغازات ، و المواد الصلبة تحافظ على شكلها بدون الحاوية ، السوائل تتوافق أيضا مع شكل الحاوية ، في حين تتوسع الغازات لملء المساحة المتاحة و يجب الاحتفاظ بها في مكان مغلق.
المواد الصلبة
تتميز الجسيمات الصلبة بالتعبئة الكثيفة والاقتران المتقارب بينها، حيث تتمتع الجسيمات في المادة الصلبة بجاذبية أكبر لبعضها البعض مقارنة بالسائل أو الغاز. تتمتع المواد الصلبة بحجم وشكل وصلابة وملمس ولون محددين، وتستخدم جميع هذه الخصائص لوصف المواد الصلبة. تتميز المواد الصلبة بنقطة غليان ونقطة انصهار وكثافة محددة، ويمكن تحديد ووصف معظم الخصائص الفيزيائية للمواد الصلبة بسهولة. تستخدم هذه الخصائص لتحديد نوع المادة الصلبة، وتصنف المواد الصلبة وفقا لأنواع الجزيئات التي تتراص فيها وقوة التفاعلات بينها.
المواد الصلبة المعدنية
العناصر الثقيلة موجودة في المعادن الصلبة، وتحتل ذرات المعادن مواقع في الشبكة. وتكون الإلكترونات في المستوى الخارجي حرة في التحرك في جميع أجزاء الذرة، مثل الفضة والنحاس والحديد
المواد الصلبة الأيونية
يتم حفظ الذرات بواسطة عوامل الجذب القوية بينها، ويتم ترتيب المادة في نمط محدد. ويمكن الحصول على معلومات حول الأحجام الأيونية بناءً على ترتيب متكرر لهذه المواد، مثل كلوريد الصوديوم وكبريتات الكالسيوم وكربونات الصوديوم.
المواد الصلبة الجزيئية
تتكون المواد الصلبة الأساسية من جزيئات مترابطة بروابط تساهمية قوية، مما يجعل التفاعل في هذه المواد الصلبة ضعيفًا للغاية، مثل الأسبرين والثلج الجاف والسكر.
المواد الصلبة التساهمية
كل خلية في هذا النوع من المواد الصلبة ترتبط بشكل تعاوني مع بعضها البعض، والجزيء التعاوني الكامل هو جزيء ضخم وموصلته فقيرة وله نقاط انصهار عالية جدا، مثل الجرافيت والماس والكوارتز وهي المواد الصلبة التعاونية.
السوائل
– من السهل ملاحظة خصائص السوائل و وصفها ، القوة الجذابة بين الجسيمات في السائل أقل نسبيا من الجوامد ، و ترتبط هذه القوى عكسيا بالمسافة بين الجسيمات ، فالجسيمات السائلة قريبة جدا من بعضها البعض ، و تكون عوامل الجذب الجزيئية الداخلية في السائل قوية بما يكفي للتأثير على خصائصها الفيزيائية ، كما ان الجسيمات السائلة قريبة بشكل مؤثر من بعضها البعض ، بما أن القوة بين الجسيمات السائلة تمسكها معًا ، يكون حجم السائل ثابتًا ، و يشغل العدد المعطى للجسيمات السائلة حجمًا أصغر بكثير من نفس عدد الجسيمات الأخرى.
– عندما تصل درجة حرارة الجسيمات السائلة إلى نقطة الغليان، يتجاوزون قوة الجذب بينهم ويبدأ الانتقال من الجسيمات السائلة إلى الجسيمات الغازية. ولكن إذا كان ترابط الجزيئات عاليا، فسيكون هناك حاجة إلى حركة إضافية لفصل الجسيمات داخل السائل في عملية الغليان. وتعتمد قوة تدفق السائل على لزوجته، فعلى سبيل المثال، يتدفق الماء بسهولة أكبر من تدفق الشراب، وكذلك يتدفق الشراب بسهولة أكثر من العصير.
الغازات
– للغازات مجموعة مختلفة من الخصائص التي تختلف تمامًا عن المواد الصلبة و السائلة ، الغازات ليس لها أشكال محددة ، و قوة الجذب بين الجزيئات مهملة جدا في حالة الغازات مقارنة بالمواد الصلبة والسائلة ، و المسافة بين الجزيء أكبر بكثير عند مقارنتها بالمسافة الذرية في المواد الصلبة والسوائل ، كما تتحرك جزيئات الغازات في خطوط مستقيمة وتخضع لتصادمات عشوائية مع جزيئات أخرى وتحتل المساحة الكاملة المتوفرة في الحاوية على عكس المواد الصلبة والسائلة.
يتميز الغاز بقوة انضغاطية عالية، حيث يمكن ضغط حجم الكتلة المعطاة بسهولة من خلال زيادة الضغط، ويختلف ذلك عن المواد الصلبة والسائلة، حيث تمارس الغازات الضغط في جميع الاتجاهات وتكون مساحات الضغط متساوية وموحدة على جدران الحاوية.
– تمتلك الغازات كثافة منخفضة ، والمسافة الجزيئية البينية بين جزيئات الغازات كبيرة جدا ، وبالتالي فإن عدد الغازات أقل بكثير مقارنة بالمواد الصلبة و المواد السائلة ، المسافة بين جزيئات الغازات كبيرة جدا بسبب المسافة الجزيئية بين جزيئات الغاز الكبيرة ، لذلك تنتشر الغازات بسهولة.