ما هي المادة وما هي خصائصها؟
المادة هي الشيء الذي يشغل مساحة ويأخذ الشكل والوزن والمساحة. ويمكن إدراكه باستخدام أي من الحواس الخمس: البصر والسمع والشم والتذوق واللمس.
وهذه هي الميزات التي تميزه عن المواد الأخرى. تنقسم خصائص المادة إلى نوعين:
- الخواص الكمية: هي الخواص التي تعتمد على كمية المادة، مثل الحجم والكتلة والكثافة.
- الخواص النوعية: وهي الخواص التي لا تعتمد على كمية المادة مثل اللون والرائحة والطعم والتوصيل الكهربائي.
تشمل خصائص المادة الكمية ما يلي:
- الحجم: هو مقدار المساحة التي يشغلها الجسم.
- الكتلة: هي كمية المادة الموجودة في الجسم.
- الكثافة: هي نسبة الكتلة إلى الحجم.
خصائص المادة النوعية هي كما يلي:
- اللون: هو خاصية بصرية تعتمد على طول موجة الضوء المنعكسة عن الجسم.
- الشم: هي خاصية حسية تعتمد على المستقبلات الشمية الموجودة في الأنف.
- التذوق: هي خاصية حسية تعتمد على مستقبلات التذوق الموجودة في اللسان.
- الموصلية الكهربائية: تعتمد هذه الخاصية على قدرة التيار الكهربائي على التدفق عبر المادة.
حالات المادة
وهناك أهمها:
- الحالة الصلبة: الحالة التي تكون فيها جزيئات المادة قريبة من بعضها البعض ومرتبطة ببعضها البعض بواسطة قوى جزيئية قوية بحيث يكون لها حجم وشكل ثابتان.
- الحالة السائلة: هي الحالة التي تكون فيها جزيئات المادة قريبة من بعضها البعض، ولكنها غير مرتبطة ببعضها بواسطة قوى جزيئية قوية، كما هو الحال في الحالة الصلبة، وبسبب ذلك يكون لها حجم ثابت ولكن شكلها. يتغير حسب شكل الحاوية التي يتم توفيرها فيها.
- الحالة الغازية: هي الحالة التي تكون فيها جزيئات المادة متباعدة وغير مرتبطة ببعضها بواسطة قوى بين الجزيئات، مما يجعلها ذات حجم وشكل غير مستقرين.
يمكن تحويل الماء من الحالة الصلبة (الثلج) إلى الحالة السائلة (الماء) عن طريق زيادة درجة حرارته إلى درجة التجمد، كما يمكن تحويله إلى الحالة الغازية (البخار) عن طريق زيادة درجة حرارته إلى درجة الغليان.
التركيب الذري للمادة
تتكون المادة من الذرات، وهي أصغر الوحدات الهيكلية للمادة التي يمكنها الاحتفاظ بخصائصها الكيميائية. تتكون الذرة من نواة في مركزها تحتوي على البروتونات والنيوترونات وتحيط بها الإلكترونات.
تحدد كمية الإلكترونات الموجودة في الذرة أيضًا خواصها الكيميائية. على سبيل المثال، تحدد كمية الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي للذرة خصائصها الكيميائية، مثل قدرتها على الاتحاد مع ذرات أخرى.
تفاعلات المادة
تحدث تفاعلات المادة عندما تتحد ذرات المادة أو تنفصل عن بعضها البعض. يمكن أن تكون هذه التفاعلات كيميائية أو نووية بطبيعتها.
التفاعلات الكيميائية هي التفاعلات التي تحدث بين ذرات المادة وتغير تركيبها الكيميائي. على سبيل المثال، يتفاعل الأكسجين والهيدروجين لتكوين الماء، وهو تفاعل كيميائي.
التفاعلات النووية هي تفاعلات تحدث بين النوى الذرية وتغير تركيبها النووي. على سبيل المثال، يحدث الانشطار النووي عندما تنقسم نواة الذرة إلى نوى أصغر، ويحدث الاندماج النووي عندما تتحد النوى الذرية لتشكل نواة أكبر.