حالات المادة: صلب ، سائل ، غاز ، وبلازما

تحدث المسألة في أربع حالات: المواد الصلبة والسوائل والغازاتوالبلازما. غالبا حالة الأمر مادة يمكن تغييرها عن طريق إضافة أو إزالة الطاقة الحرارية منها. على سبيل المثال ، يمكن لإضافة الحرارة أن تذوب الثلج في ماء سائل وتحول الماء إلى بخار.

تشير كلمة "مادة" إلى كل شيء في الكون له كتلة ويأخذ مساحة. تتكون كل المادة من ذرات العناصر. في بعض الأحيان ، ترتبط الذرات ببعضها البعض بشكل وثيق ، بينما في أوقات أخرى تكون مبعثرة على نطاق واسع.

يتم وصف حالات المادة بشكل عام على أساس الصفات التي يمكن رؤيتها أو الشعور بها. المادة التي تشعر بالصلابة وتحافظ على شكل ثابت تسمى مادة صلبة ؛ المادة التي تشعر بالرطوبة وتحافظ على حجمها ولكن ليس شكلها يسمى السائل. شيء التي يمكن أن تغير الشكل والحجم تسمى الغاز.

تصف بعض نصوص الكيمياء التمهيدية المواد الصلبة والسوائل والغازات بالحالات الثلاث للمادة ، لكن النصوص عالية المستوى تعترف بالبلازما على أنها الحالة الرابعة للمادة. مثل الغاز ، يمكن للبلازما تغيير حجمها وشكلها ، ولكن على عكس الغاز ، يمكنها أيضًا تغيير شحنتها الكهربائية.

يمكن أن يتصرف نفس العنصر أو المركب أو المحلول بشكل مختلف جدًا اعتمادًا على حالته. على سبيل المثال ، تبدو المياه الصلبة (الجليد) صلبة وباردة بينما تكون المياه السائلة رطبة ومتنقلة. من المهم أن نلاحظ ، مع ذلك ، أن الماء هو نوع غير معتاد من المادة: بدلاً من التقلص عندما تشكل بنية بلورية ، فإنها تتوسع في الواقع.

أ صلب لها شكل وحجم واضحان لأن الجزيئات التي تتكون منها المادة الصلبة يتم تعبئتها عن قرب وتتحرك ببطء. غالبًا ما تكون المواد الصلبة بلورية ؛ تتضمن أمثلة المواد الصلبة البلورية ملح الطعام والسكر والماس والعديد من المعادن الأخرى. تتشكل المواد الصلبة في بعض الأحيان عند تبريد السوائل أو الغازات ؛ الثلج مثال على سائل مبرد أصبح صلبًا. تشمل الأمثلة الأخرى على المواد الصلبة الخشب والمعادن والصخور في درجة حرارة الغرفة.

أ سائل لديه حجم محدد لكنها تأخذ شكل الحاوية. تتضمن أمثلة السوائل الماء والزيت. قد تُسيل الغازات عندما تبرد ، كما هو الحال مع بخار الماء. يحدث هذا عندما تتباطأ الجزيئات في الغاز وتفقد الطاقة. قد تتسيل المواد الصلبة عندما تسخن ؛ الحمم المنصهرة هي مثال على الصخور الصلبة التي تتسرب نتيجة للحرارة الشديدة.

أ غاز ليس له حجم محدد ولا شكل محدد. بعض الغازات يمكن رؤيتها وشعورها ، بينما البعض الآخر غير ملموس للبشر. أمثلة على الغازات هي الهواء والأكسجين والهليوم. يتكون الغلاف الجوي للأرض من غازات بما في ذلك النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون.

بلازما ليس له حجم محدد ولا شكل محدد. غالبًا ما يُرى البلازما في الغازات المتأينة ، لكنها متميزة عن الغازات لأنها تمتلك خصائص فريدة. تتسبب الشحنات الكهربائية المجانية (غير المرتبطة بالذرات أو الأيونات) في أن تكون البلازما موصلة للكهرباء. يمكن تشكيل البلازما عن طريق تسخين الغاز وتأينه. أمثلة على البلازما تشمل النجوم والبرق وأضواء الفلورسنت وإشارات النيون.