ما هي خصائص المادة

تعريف المادة

يمكن تعريف المادة بأنها أي شيء يشغل مساحة وله وزن، ويشمل ذلك أنت وقطع الغبار الصغيرة والأرض وكل ما يمكنك لمسه ورؤيته. وتتشكل المادة في ثلاث حالات هي الصلب والسائل والغاز، وعندما يكون عدد الجزيئات في المادة متساويا في مواقع مختلفة، يصبح الموقف مستقرا ويكون المادة في حالة التوازن

• المواد الصلبة : تعني الأشياء الصلبة كل شيء يأخذ شكلاً وحجماً محددًا ويبقى كما هو، ومن أمثلة ذلك الصخور، فالصخور لها شكل صلب لا يتغير بسهولة .
• المواد السائلة : السوائل هي مواد يتغير شكلها وفقًا لشكل الحاوية التي تحتوي عليها، ويمثل ذلك بشكل جيد عند وضع الحليب في كوب، فإنه يأخذ شكل الكوب من الداخل .
• المواد الغازية : تعني المادة أي شيء يمكن استخدامه لملء الفراغات والمساحات الخالية داخل الحاوية، ومن أمثلة ذلك الهواء والهيليوم الذي يستخدم في بالونات الاحتفالات، حيث يملأ الهيليوم المساحة الفارغة داخل البالون .

يمكن اعتبار جميع الأشياء موادا باستثناء الطاقة مثل الضوء والصوت، وعلى الرغم من أن الهواء وبعض المواد الأخرى يمكن أن تنتقل من خلالها، فإن المواد لها خصائص متعددة مثل الكثافة والذوبان والمغناطيسية، والتي تعتبر أحد الطرق الرئيسية لتحديد نوع المادة. فالمغناطيس يمتلك قدرة على جذب المواد، وهناك بعض المواد فقط يمكن أن تتأثر بالمغناطيس مثل الحديد والنيكل والكوبالت، بالإضافة إلى خاصية التوصيل وغيرها

خصائص المادة

يمكن أن نقول أن المادة تتعرض لنوعين من التغيرات، التغيير الفيزيائي والتغيير الكيميائي. كل من هذه التغييرات يؤثر على الخصائص المميزة للمادة. التغيير الفيزيائي يؤثر على الخصائص الفيزيائية للمادة، أما التغيير الكيميائي فيؤثر على الخصائص الكيميائية للمادة. تتضمن التغيرات الفيزيائية العمليات المعاكسة مثل التسخين والتبريد، والتغييرات الكيميائية لا تمكن العودة إلى الحالة الأصلية إلا عن طريق تغيير كيميائي إضافي. المواد لها خصائص فيزيائية وخصائص كيميائية متعددة، وتختلف هذه الخصائص من مادة إلى أخرى .

الخصائص الفيزيائية للمادة

الخواص الفيزيائية للمادة هي الخواص الواضحة التي يمكن قياسها وملاحظتها بدون أي تحول للمادة إلى مادة أخرى. وتشمل هذه الخواص الأشياء التي يمكن رؤيتها أو شمها أو سماعها أو الشعور بها بالحواس، ولا تتغير طبيعة المادة الموجودة في حالاتها الصلبة أو السائلة أو الغازية. وتختلف هذه الخواص من مادة إلى أخرى، ومن الأمثلة على ذلك الماء الذي يكون سائلا في درجة حرارة الغرفة وجليديا في درجات الحرارة المنخفضة، ولكنه لا يزال ماء

• حالة المادة .
• لون المادة .
• رائحته المادة .
• الصلابة .
• التجميد .
• الغليان .
• تشمل القدرة على الذوبان في المواد الأخرى .
• القدرة على توصيل الحرارة .
• القدرة على توصيل الكهرباء .
• الكثافة .
• الحجم .
• الكتلة .
• نقطة الغليان : وهي درجة الحرارة التي تبدأ فيها المادة بالغليان .
• درجة الحرارة التي تذوب عندها المادة .

من الخصائص الفيزيائية للمواد: يعد الأكسجين غازًا عديم اللون والرائحة، بينما يعد الكلور غازًا مخضرًا يمتلك رائحة حادة وقوية

الخصائص الكيميائية للمادة

الخصائص الكيميائية للمادة هي الخصائص التي تحدث تغييرا في التركيب الكيميائي للمادة عند قياسها، وتصبح بعدها مادة مختلفة تماما عما كانت عليه. لا يمكن ملاحظة أو قياس هذه الخصائص دون حدوث هذا التغيير، وتشمل هذه الخصائص ما يلي

• القابلية للاشتعال : وهي تعني قدرة المادة على الإحتراق وتغيرها إلى مادة أخرى عند تعرضها للهب فالإحتراق هو عبارة عن تفاعل كيميائي وهو غالبًا تفاعل في درجات الحرارة العالية مع وجود الأكسجين ومن أمثلة ذلك الخشب فهو من المواد التي تحترق وتتحول إلى رماد وثاني أكسيد الكربون وبعض الغازات الأخرى بالإضافة إلى الماء وهو هنا لم يعد خشبًا .
• التفاعلية : وتعني هذه المصطلحات قدرة المادة على الاندماج مع المواد الأخرى كيميائيًا، ومن أمثلة ذلك الحديد، حيث يمكن للحديد أن يتفاعل بشدة مع الأكسجين، وعندما يتحدان ينتج مسحوقًا أحمر اللون يسمى الصدأ. والصدأ هنا ليس من الحديد، وإنما هو مادة جديدة ومختلفة تمامًا، ويتكون الصدأ من الأكسجين والحديد .
• حرارة الاحتراق : تعني حرارة الاحتراق ΔHc الطاقة التي تنبعث عندما يخضع المركب أو المادة للاحتراق الكامل بوجود الأكسجين، وهي واحدة من الخصائص الكيميائية .
• الاستقرار الكيميائي : يعتبر الاستقرار الكيميائي وهو أحد الخصائص الكيميائية للمواد، حيث تتفاعل المواد غير المستقرة كيميائيًا مع الماء أو الهواء، ومن هذه التفاعلات التحلل المائي والأكسدة، وكلاهما يسبب تغيرًا كيميائيًا في المواد .
• حالة الأكسدة المفضلة : الحالة الأقل للأكسدة في الطاقة، والتي يخضع المعدن لتفاعلات لتحقيقها، مثل وجود عنصر آخر يقبل أو يتبرع بالإلكترونات . ،

أهمية معرفة خصائص المادة في الحياة اليومية

من الضروري جدا في حياتنا اليومية معرفة حالات كل مادة وخصائصها، وذلك لتسهيل التعامل معها وتجنب العديد من المشاكل التي قد تحدث نتيجة تجاهلها. لذلك، يجب علينا معرفة حالات وخصائص المواد المحيطة بنا

• يجب التحقق مما إذا كانت المادة التي يتم التعامل معها موصلة للكهرباء أو لا، لاستخدام الأسلاك والكابلات المناسبة في المواضع الصحيحة وتجنب الإصابة عند التعامل مع المواد الموصلة .
• يجب الحفاظ على الأشياء التي توقف الاحتراق أو تمنعه في منازلنا بسبب أهميتها في الحفاظ على حياتنا .
• إذا كان الشيء يذوب في الماء أو لا يذوب فيه .
• سواء كان الشيء الذي تستهلكه ساما أم لا.
• قد تجعل رقعة الزيت الأرضية زلقة .
• قد تحتوي المقلاة المعدنية الموجودة على الموقد على مقبض ساخن .
• الفرق بين كرة الجولف وكرة البينج بونج هو الكثافة، حيث تكون كرات الجولف أثقل بالرغم من أن الحجم تقريبًا متساوي بينهما، وذلك لأن كرات الجولف لها كثافة أعلى.
• إذا كان شيء ما يطفو أو يغرق وهو هنا مرتبط بكثافته فإذا كان أحد البالونات مملوءًا بالهيليوم والبالون الآخر مملوءًا بسداسي فلوريد الكبريت فإن بالون الهيليوم سوف يرتفع والبالون الأخر سوف يغرق وذلك لأن الهيليوم كثافته أقل من الهواء وذلك عكس سادس فلوريد الكبريت الذي يمتلك كثافة أكبر من الهواء .

نتعرض للعديد من المواد من حولنا، ولذلك يجب معرفة الاستخدام الأمثل لها وخصائصها والاستفادة منها .

أمثلة للاختيارات الصحيحة للمواد

• عند الذهاب في رحلة نيلية وترغب في الحفاظ على مشروباتك الغازية باردة، يجب حفظها في مبرد مصنوع من الستايروفوم، لأنه مادة عازلة جيدة ولا يذوب في الماء، بالمقارنة مع الأسيتون الذي لا ينصح بتخزين المشروبات به، لأنه يذوب بسهولة بدلاً من الحفاظ عليه .
• عند صنع محرك صاروخي لا يجب أن تصنعه من الألمونيوم على الرغم من إنه معدن خفيف وذلك لأن الألمونيوم سوف يذوب بسبب درجة الحرارة المنبعثة من الصاروخ وينصح هنا بإستخدام مادة السيراميك وهي المادة التي يصنع منها الفخار وذلك لأنها تتمتع بخصائص أفضل من جهة تحملها لدرجات الحرارة المرتفعة .