2022-04-09T00 46 39 + 00 00

كيف يمكن تغيير المادة سؤال نشرح إجابته من خلال هذا المقال، يتم تعريف المادة على أنها كل شيء له كتلة ويحتل مساحة، ويجب أن يكون هناك جسم واحد على الأقل من الذرة حتى تتشكل المادة، وكل ذرة تتكون من بروتونات، تتجمع النيوترونات والإلكترونات والذرات لتكوين جزيئات، والتي بدورها تكوين المادة، ويتم التعبير عن المادة من خلال الكتلة، وهي كمية المادة الموجودة في الجسم ووحدة قياسها هي الجرامات والكيلوجرام والطن، وهي معبرًا عنه بالحجم، وهو مقدار المساحة التي تشغلها المادة ووحدة قياسها هي لتر أو متر مكعب، ويتم التعبير عنها بالكثافة، أي مقدار المادة في حجم الجسم، والمادة بها سائل، الأشكال الصلبة والغازية، والتي يمكن تغييرها بطريقتين. نفسر ما هم عليه في السطور التالية.

كيف يمكن تغيير المادة

  • قبل الإجابة على هذا السؤال، تجدر الإشارة أولاً إلى أن المادة لها ثلاث حالات أساسية، وهي الحالة الصلبة، والحالة السائلة، والحالة الغازية.
  • في الحالة الصلبة، تكون جزيئات المادة مترابطة بإحكام، لذا فهي لا تتحرك كثيرًا وتتميز بكثافة عالية. تهتز جزيئات المادة الصلبة بشكل طفيف بينما تظل ثابتة في موضعها، نتيجة اهتزاز الإلكترونات باستمرار لكل ذرة، مما يؤدي إلى انخفاض الطاقة الحركية في جسيمات وجسيمات المادة الصلبة.
  • تتميز المواد الصلبة بشكلها المحدد وكتلتها وحجمها ولا تأخذ شكل الحاوية التي توضع فيها.
  • أما المادة في حالتها السائلة، فهي تتميز ببعد جزيئاتها عن بعضها البعض، وقدرة تلك الجزيئات على التدفق حول بعضها البعض، مما يجعل السائل ليس له شكل ثابت، وبالتالي يأخذ الشكل. من الحاوية التي توضع فيها، لذلك يصعب ضغط السوائل على الرغم من حجمها المحدد، كثافة السوائل أقل من كثافة المواد الصلبة.
  • أما المادة الغازية فهي تتميز بتباعد جزيئاتها عن بعضها وطاقتها الحركية العالية مما يجعل الغاز بلا شكل أو حجم محدد. سوف يملأ الغاز الحاوية التي يوجد بها، وإذا لم تكن محاصرة ؛ سوف ينتشر عبر الهواء بشكل لا يمكن السيطرة عليه.
  • كثافة الغازات أقل من كثافة المواد الصلبة والسوائل.
  • هناك حالة البلازما، وهي إحدى حالات المادة غير المألوفة، وهي عبارة عن غاز مؤين تنفصل فيه الإلكترونات عن الذرة وتتحرك بحرية، وهي ظاهرة منتشرة في الفضاء الخارجي.

يمكن للمادة أن تتغير من حالة إلى أخرى

هناك نوعان من تغييرات المادة وهما كالتالي

تغيرات فيزيائية

  • هي التغييرات التي تحدث في شكل المادة وليس في خصائصها، مما ينتج عنه مواد لها نفس خصائص المادة الأصلية، ولكنها ليست مواد جديدة.
  • على سبيل المثال، عندما يذوب مكعب ثلج، فإنه يغير شكله بدلاً من تكوينه، حيث تظل خصائص الجسيمات كما هي على الرغم من التغيير فيها.
  • من أمثلة التغييرات الفيزيائية التي تحدث للمادة قطع الخشب، وغليان الماء، وذوبان الثلج، وخلط الزيت بالماء، وتغيير شكل الأكياس الورقية وتجعدها، وإذابة السكر في الماء، وقطع الورق، وما إلى ذلك.

التغيرات الكيميائية

  • إنها تفاعلات كيميائية، والمكونات التي تدخل في تلك التفاعلات هي المتفاعلات.
  • تؤثر التغييرات الكيميائية بشكل مباشر على خصائص المادة، حيث تؤدي هذه التغييرات إلى مواد ذات خواص كيميائية مختلفة عن خصائص المواد المتفاعلة الأصلية.
  • على سبيل المثال حرق الخشب وتحويله إلى رماد وماء وثاني أكسيد الكربون، أو بياض البيض عند طهيه، يتحول من شفاف إلى أبيض.
  • من أمثلة التغيرات الكيميائية التي تحدث للمادة الصدأ الذي يظهر على الحديد، وتعفن الطعام، وإطلاق الألعاب النارية وانفجارها، وحرق شمعة، وإفساد الطعام، وخلط الخل مع الصودا لإنتاج ثاني أكسيد الكربون، وهضم السكريات.

أشكال التغيير المادي للمادة

عندما تحدث تغيرات جسدية للمادة، فإنها تأخذ عدة أشكال، وهي

  • الانصهار يغير حالة المادة من حالتها الصلبة إلى الحالة السائلة. عندما توضع مكعبات الثلج في غرفة دافئة ؛ يتم امتصاص الهواء الدافئ وتكتسب جزيئات الجليد طاقة حرارية للتحكم في الترابط بينها، لذلك تنفصل عن بعضها البعض وتتحول إلى سائل.
  • التجميد هو تحول مادة من حالتها السائلة إلى حالة صلبة، مثل الماء الذي يتجمد ويتحول إلى ثلج نتيجة فقدان حرارته وتحويله إلى هواء بارد، وبالتالي تفقد جزيئات الماء طاقتها وتزداد. قوة التجاذب بينهما، لذا فهي غير قادرة على الحركة، لذلك تتجمد وتشكل جسمًا صلبًا.
  • التبخر هو تحول مادة من حالتها السائلة إلى غاز، ويحدث هذا التبخر عندما يغلي الماء وتكتسب جزيئات المادة حرارة تمكنها من التحكم في الروابط بينها، وبالتالي الهروب في فقاعات على شكل من البخار، ثم يتحول إلى غاز.
  • التسامي هو تحول مادة من حالتها الصلبة إلى غاز مباشرة دون أن تتحول إلى سائل، وهي العملية التي تحدث عندما تكون الطاقة الحرارية التي تتعرض لها المواد الصلبة عالية بما يكفي للتحكم في قوى الترابط بين جزيئاتها والدوران. إلى غازات، ومن الأمثلة على عملية التسامي الثلج الجاف.
  • التكثيف هو تحول مادة من حالتها الغازية إلى حالة سائلة نتيجة التلامس بين السطح البارد وأبخرة الماء، وتبرد جزيئات الماء مما يؤدي إلى فقدان طاقتها تتشكل قطرات الماء الناتجة.

تسمى عملية تغيير المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية

  • عندما تتغير مادة من شكلها السائل إلى غاز، فإن هذه العملية تسمى التبخر.
  • ولعل أبرز مثال على ذلك هو عندما يتم غليان الماء، يتحول إلى بخار ويتم إطلاقه في الهواء.

يسمى تغيير حالة المادة من صلب إلى سائل

  • عندما تتغير مادة من شكلها الصلب إلى سائل، فإن هذه العملية تسمى الذوبان.
  • مثل مكعب ثلج في شكله الصلب، والذي يتحول بالذوبان أو الانصهار إلى سائل، وهو الماء.