شرح درس المادة ثاني متوسط الفصل الأول

حجر وماء وهواء، ثلاث مواد تختلف في كل شيء تقريبًا، لكنها كلها مبنية من جسيمات متناهية الصغر. وسر اختلافها في كيفية ترتيب هذه الجسيمات وسرعة حركتها.

نظرية الحركة للجسيمات

تفسر هذه النظرية سلوك المادة بثلاث أفكار: تتكون المادة من جسيمات صغيرة جدًا، وهذه الجسيمات في حركة دائمة، وتتصادم مع بعضها ومع جدران الوعاء. وكلما زادت الطاقة الحرارية زادت سرعة الجسيمات.

الحالة الصلبة

تترابط جسيمات المادة الصلبة بقوى كبيرة وتهتز في أماكنها دون أن تغادرها. لذلك للصلب شكل ثابت وحجم ثابت، ولا ينضغط بسهولة، كحجر من صخور الدرع العربي.

ونقسم الصلبة إلى:

• صلبة بلورية: جسيماتها مرتبة بنمط منتظم متكرر، وتنصهر عند درجة محددة، كملح الطعام والسكر والجليد.
• صلبة غير بلورية: جسيماتها غير منتظمة الترتيب وتلين تدريجيًا بالتسخين دون درجة انصهار محددة، كالزجاج والبلاستيك والشمع.

الحالة السائلة

جسيمات السائل أقل ترابطًا فتنزلق على بعضها، لذلك للسائل حجم ثابت لكن شكله يتغير ليأخذ شكل الوعاء. ولا ينضغط السائل بسهولة. وله خاصيتان:

• اللزوجة: مقاومة السائل للانسياب. فالعسل أكثر لزوجة من الماء لأن قوى التجاذب بين جسيماته أكبر، وتقل اللزوجة بالتسخين.
• التوتر السطحي: قوة تجعل سطح السائل يتصرف كغشاء مشدود لأن الجسيمات تتجاذب فيما بينها. ولهذا تتكور قطرات الماء، وتمشي بعض الحشرات على سطحه.

الحالة الغازية

جسيمات الغاز متباعدة جدًا وتتحرك بسرعة عشوائية في كل اتجاه، وقوى التجاذب بينها ضعيفة. فليس للغاز شكل ثابت ولا حجم ثابت، ويملأ الوعاء الذي يوضع فيه كله، وينضغط بسهولة لأن بين جسيماته فراغات كبيرة. وعند اصطدام الجسيمات بجدران الوعاء ينشأ ضغط الغاز.

«الغاز يملأ كل الحيز المتاح لأن جسيماته متباعدة تتحرك بحرية.»

البلازما

البلازما حالة رابعة للمادة تتكون عند الدرجات العالية جدًا، إذ تتفكك الذرات إلى جسيمات مشحونة، وهي غاز مشحون كهربائيًا. ومن أمثلتها الشمس والنجوم والبرق ومصابيح النيون والأضواء الشمالية. وهي أكثر حالات المادة انتشارًا في الكون.