حالات المادة وتعريفها وخصائصها

حالات المادة بأنواعها تعتبر عنصر أساسي في الحياة الطبيعية هذا بالإضافة إلى الطاقة، فكل ما نسمع عنه حولنا كونه جزيء أو أيون يكون جسم فيزيائي وهو المادة، المادة بحالاتها الأربع الأشهر هم ما يملئون الكون حولنا، في السطور التالية المزيد عن المادة وحالاتها.

تعريف حالات المادة

المادة في مفهومها شيء شغل حيز ما وله كمية أو كتلة. 

1. أي كل مادة أياً كان نوعها لها كتلة وحجم.
2. حالات المادة هي علم يتبع علم الفيزياء والكيمياء وتوضح ما هو  الترابط  الذي يجمع الجسيمات باختلافها. 
3. تأتي المادة بعدة حالات أشهرهم الصلبة والسائلة والغازية، حيث أن كل حالة تتبع درجة حرارة مختلفة تجعلها تأخذ الشكل التي هي عليه بخصائصها المختلفة.

حالات المادة وخصائص كل حالة

كما ذكرنا الحالات  الأساسية للمادة  وهم  الصلبة والسائلة والغازية ولكل حالة وصفها، إليك معلومات عن الحالات الثلاث:

حالة المادة الصلبة:

• هي مادة لا يتغير شكلها أي أن جزيئاتها لا تتحرك ولا يتغير مكانها.
• تأخذ جزيئات المادة الصلبة شكل متقارب متقارب جداً.
• هذا يجعل  الكثافة بالمادة الصلبة أكثر من غيرها.
• تتميز هذه الحالة بأنها تنقل من حيز لآخر دون تغيير بها.
• مثال على الحالة الصلبة في الحياة الحديد و المعادن والصخور.

الحالة السائلة:

• غالباً ما تأخذ الحالة السائلة الإناء التي توضع فيه.
• تتميز بأن جزيئاتها متحركة على عكس ثبات جزيئات الحالة الصلبة.
• المادة تحافظ على كميتها وحجمها بالانتقال أي لا تزيد أو تنقص ولكن تتغير جزيئاتها ولا يوجد بها مساحات فارغة.
• تتميز السوائل بالكثافة العالية.
• مثال على الحالة السائلة في الطبيعة مشتقات البترول والزيوت والحليب والماء.

الحالة الغازية:

• تتميز الغازات بأن جزئياتها تتحرك وتملئ أي حيز منتشرة به بفضل تحركها فائق السرعة.
• جزيئات تلك الحالة تشكل فراغ كبير فيما بينها، كما أن الغازات يتم ضغطها بسهولة.
• الغازات لا تتسم بشكل محدد ولا يمكن نقلها كليا من إناء لآخر لإنهاء تسيل، وعند وضعها في إناء تملئ كل جزء به.
• مثال على الحالة الغازية النيتروجين والأكسجين وغاز ثاني أكسيد الكربون.

اقرأ: الكتلة الذرية للكبريت و المغنيسيوم

حالات المادة في الطبيعة

توجد حالات المادة في الطبيعة دون معرفة جيدة عنها إليك ما هي حالات المادة بإيجاز:

حالة البلازما:

• لم تعرف حالة البلازما بشكل كبير على الأرض. 
• ولكنها من أكثر الحالات وجوداً في الفضاء، كما تعتبر الحالة الرابعة للحالات الأكثر شيوعاً. 
• البلازما هي مادة مكونة بواسطة جسيمات ذات شحنة كهربائية عالية. 
• يتم صنع البلازما من غازات نبيلة غير نشطة، ولديها طاقة نشيطة إلى حد كبير، النجوم أكبر مثال على حالة البلازما في الكون حيث أن النجم يعتبر كرة ملتهبة صنعت من البلازما. 

حالة تعرف بـ تكاثف بوز آينشتاين: 

• هي حالة تم اكتشافها بواسطة وناث بوس واينشتاين. 
• تلك الحالة لم تتصرف فيها المادة بناءاً على جزيئاتها المستقلة بل تنساب الجزيئات كمومياء. 
• وتوصف بدالة موجبة واحدة ويحدث ذلك عندما تصل إحدى الغازات إلى درجة الصفر.

تكاثف فرميوني: 

• تشبه تكاثف بوز آينشتاين الا أنها تحتوي على الفيرميونات لا أكثر.

المادة المتحللة: 

• هي حالة من حالات الطبيعة تتكون في درجة الحرارة المرتفعة. 
• توجد بالنجوم  وتكون ذات كثافة مرتفعة، كما أنها تعطي الصفات الكمومية للأجرام السماوية.

حالة المواد الضوئية: 

• حالة تحدث عندما يتفاعل فوتونات الضوء مع بعض الغازات ذات كتلة كبيرة الحجم. 
• وينتج عن هذا التفاعل جزيئات تسمى فوتونية أو ضوئية.\

أمثلة عن حالات المادة

ايضا من ومن حالات المادة في الطبيعة:

الميوعة الفائقة:

•  حالة من الحالات التي تتجمد عندها المادة عند صفر مئوية. 
• حينها يمكن للسائل أن يفقد لزوجته كما حدثت تلك الحالة لغاز الهيليوم عام 1937م. 
• وعند وصول السائل إلى تلك الدرجة يكون موصل جيد للحرارة وبشكل فائق.

مادة الكوارك: 

• تضمن النيوترونات والبروتونات الكوارك بشكل رئيسي في نواة الذرة. 
• عند التعرض لدرجة حرارة مرتفعة تجعل الكواركات هذه تنحل من تربطها. 
• كما يحدث لها عدة تغييرات وتمر بمحطات كثيرة فيطلق عليها مادة الكوارك.

الزجاج: 

• وهو يعتبر من حالات المادة الغير كلاسيكية. 
• كما أنه  من المواد الصلبة ولكنه ليس بلوري. 
• ويتحول إلى مادة سائلة عند التعرض لدرجة حرارة عالية.

البلورات البلاستيكية:

• هي نوع من الحالة الصلبة أيضا. 
• تتميز جزيئاتها بالحركة الدورانية وتختلف ترتيب تلك الجزيئات في شكلها.

البلورات السائلة: 

• تختلف تلك الحالة عن شبيهتها البلورات الصلبة في صعوبة حركة جزيئاتها. 
• كما أنها  تختلف عن حالة المواد السائلة لأنها تتفاعل مع الضوء المعرضة له بشكل كبير.