الخواص الفيزيائية والكيميائية للمادة

• ذات صلة
• الخواص الفيزيائية لكل حالة
• كيف تتغير المادة

المادة

إذا نظرت حولك فإنك ستجد العديد من الأمثلة على أجسام قد لا تعرف ماهيتها وكيف وجدت، فكل ما حولك يمكن أن نسميه مادة، ويمكن تعريف المادة على أنها مجموعة من الجسيمات الأولية التي تتحد مشكلة ذرات العناصر الموجودة في الجدول الدوري، كالهيدروجين والأكسجين والحديد، وقد تتحد تلك الذرات مكونة جزيئات؛ كجزيئات الماء، وتتحد تلك الذرات أو الجزيئات مشكلة أجسامًا تُعرف باسم المادة، وهي غالبًا ما تراه من الأجسام المحيطة بك، وبالتالي فهي اللبنة الأساسية في الكون، وقد تظهر المادة في عدة حالات؛ فقد تكون صلبة أو سائلة أو غازية، ففي درجات الحرارة العادية يكون الذهب صلبًا والماء سائلًا والهيدروجين غازيًا، ويتميز كل شكل من أشكال المادة بأن له عدة خصائص تقسم إلى خصائص فيزيائية وكيميائية، وتلك الخصائص تجعل من كل مادة حولك مختلفة عن الأخرى.^[١]

الخواص الكيميائية للمادة

الخواص الكيميائية للمادة هي إحدى خواص المادة التي يمكنك ملاحظتها وقياسها فقط من خلال حدوث تغير كيميائي في المادة عبر إجراء تفاعل كيميائي لها، إذ لا يمكنك تحديد الخواص الكيميائية للمادة عبر لمس عينة منها أو عرضها، إذ يجب تعديل هيكل العينة حتى تصبح الخصائص الكيميائية واضحة، ومن الأمثلة على الخواص الكيميائية للمادة والتي قد تراها من حولك، القابلية للاشتعال، وحرارة الاحتراق، والأكسدة، والاستقرار الكيميائي، والسُميّة ودرجة التأيُّن، ويستخدم العلماء الخواص الكيميائية للمادة للتنبؤ إذا ما كانت العينة ستشارك في التفاعل الكيميائي، ويمكنك استخدام الخواص الكيميائية لتصنيف المركبات وإيجاد تطبيقات لها، إذ يُساعدك فهم تلك الخصائص في تنقية المادة وفصلها عن المواد الكيميائية الأخرى، ويسهل التعرف عليها في عينة غير معروفة.^[٢]

الخواص الفيزيائية للمادة

الخواص الفيزيائية للمادة هي أي خصائص يمكنك إدراكها أو ملاحظتها دون تغيير الهوية الكيميائية للعينة، فأي خاصية يُمكنك رؤيتها أو شمها أو لمسها أو سماعها أو اكتشافها وقياسها دون الحاجة إلى إجراء تفاعل كيميائي، فالخصائص الفيزيائية لا تتعلق بالتركيب الكيميائي والذري للمادة، ومن الأمثلة على الخواص الفيزيائية للمادة، اللون، الشكل، الصوت، الكثافة، درجة الحرارة، درجة الغليان واللزوجة، ولأن الخصائص الفيزيائية تشمل مثل هذه المجموع من الخصائص فإنها تصنف إلى خواص شمولية extensive، إذ تعتمد على كمية المادة في العينة كالحجم والكتلة، وخواص مكثفة intensive لا تعتمد على كمية المادة وحجمها في الجسم بل تتعلق بدرجة الغليان وحالة المادة والكثافة.^[٣]

الفرق بين التغير الفيزيائي والكيميائي للمادة

سنذكر لكَ بعض الفروقات بين التغيرات الفيزيائية والكيميائية للمواد:^[٤]

• في التغير الفيزيائي يعاد ترتيب الجزيئات بينما يبقى تكوينها الفعلي كما هو، أما في التغير الكيميائي يتغير التكوين الجزيئي للمادة تمامًا وتتشكل مادة جديدة.
• يُمكن التراجع عن التغير الفيزيائي، إذ يُمكن استعادة المادة الأصلية، أما غير الكيميائي فلا رجعة فيه للمادة؛ إذ أنه لا يمكن استعادة المادة الأصلية لما كانت عليه.
• في التغير الفيزيائي لا تشكل مادة جديدة، بينما في التغير الكيميائي تكوّن مادة أو أكثر من المواد الجديدة.
• التغير الفيزيائي هو تغير مؤقت، بينما التغير الكيميائي فهو دائم.
• في التغير الفيزيائي لا تنتج طاقة، بينما في التغير الكيميائي فتنتج طاقة مثل الحرارة والضوء والصوت.
• التغير الفيزيائي يحتاج إلى امتصاص القليل من الطاقة وقد يكون مُنعدم امتصاص الطاقة، أما في أثناء التفاعل الكيميائي فيتم امتصاص الطاقة وتطورها.
• يؤثر التغير الفيزيائي على الخصائص الفيزيائية للمادة فقط مثل الشكل والحجم، أما التغير الكيميائي فيؤدي إلى تغير خصائص المادة الفيزيائية والكيميائية بما في ذلك تكوينها.
• من الأمثلة على التغير الفيزيائي للمادة، ذوبان الماء وتجمدها، إذ أنّ الماء يمكن أن يتواجد في شكل صلب (جليدي) أو سائل (ماء) أو غاز (بخار)، فحين تريد أن تحول الجليد إلى ماء عرضه إلى الحرارة، وإذا أردت أن تحول الماء إلى جليد عليكَ أن تخفض الحرارة، أما عند تعرض الماء السائل لدرجة حرارة معينة يبدأ الماء بالغليان ومن ثم التبخر وتحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، وعلى الرغم من تحول الشكل المادي للماء في تلك الحالات إلّا أنّ جزيئاته تبقى كما هي،^[٥] أما التغير الكيميائي فمن الأمثلة عليه، هضم الطعام، وحرق الفحم والصدأ، وسنوضح لكَ الآن كيف يتكون الصدأ، إنها ظاهرة تحدث بشكل طبيعي عندما تتعرض بعض المعادن للأكسجين والماء لفترة طويلة، التركيب الكيميائي الفعلي للصدأ هو 4Fe+3O₂=2Fe₂O₃، إنّ المعادن الوحيدة التي تصدأ هي الصلب والحديد، أمّا المعادن الأخرى فقد تتآكل لكنّها لا تصدأ.^[٦]

مَعْلومَة

ترتبط الخصائص الفيزيائية للماء بمظهر الماء أي اللون ودرجة الحرارة والعكارة والمذاق والرائحة، ولكي تتمكن من استخدام المياه، يجب أن تكون المياه خالية من جميع الشوائب التي تسيء إلى حاسة البصر أو الذوق أو الرائحة لديك، ومن الخصائص الفيزيائية الهامة للغاية التي يجب مواجهتها عند مناقشة جودة المياه هي التعكّر، إذ يُسمى وجود المواد العالقة مثل الطين والمركبات العضوية والعوالق وغيرها من المواد غير العضوية في الماء التعكّر، فالعكارة هي مقياس لوضوح الماء، إذ تكون المياه مُنخفضة التعكّر صافية، بينما تكون المياه عالية التعكّر بالعَكِرة، وتلك من الأمثلة على الخصائص الفيزيائية لأهم المواد الموجودة على سطح الأرض وهي الماء.^[٧]

المراجع

1. ↑ "Matter", britannica, Retrieved 15-6-2020. Edited.
2. ↑ " Chemical Properties of Matter", ThoughtCo, Retrieved 13-6-2020. Edited.
3. ↑ "Physical Properties of Matter", ThoughtCo, Retrieved 13-6-2020. Edited.
4. ↑ "Difference Between Physical and Chemical Change", byjus, Retrieved 13-6-2020. Edited.
5. ↑ "ARTICLE Melting and freezing", sciencelearn, Retrieved 13-6-2020. Edited.
6. ↑ "How Does Rust Form?", sciencing, Retrieved 13-6-2020. Edited.
7. ↑ "physical properties of water", sciencedirect, Retrieved 13-6-2020. Edited.