ما هي حالات المادة

ما هي حالات المادة ، يقصد بحالات المادة هي حالات الجزيئات التي ترتبط مع بعضها البعض لتكوين المادة، وترتبط هذه الحالات ارتباطا وثيقا بعلوم الفيزياء والكيمياء، ويعرف بأن أشهر حالات المادة ثلاث حالات وهي الصلبة والسائلة والغازية، ويقوم الباحثون بالتفريق بين هذه الحالات عن طريق ارتفاع وانخفاض درجة حرارة المادة وتعرضها العديد من العوامل، وخلال موضوعنا اليوم في عالم المعرفة سوف نتطرق في الحديث أكثر عن ما هي حالات المادة.

اقرأ أيضًا: ما هو علم السيتولوجي

ما هي حالات المادة

تتواجد المادة في ثلاث حالات كما ذكرنا سابقا، حيث تعد هذه الحالات هي الشائعة والمنتشرة في علوم الفيزياء و الكيمياء، ولكن وجد حالة رابعة تضاف إلى هذه الحالات وهي الحالة البلازمية بالإضافة إلى حالة خامسة اكتشفت حديثا وهي حالة تكائف بوس آينشتاين، وفيما يلي توضيح تفصيلي لحالات المادة:

الحالة الصلبة

وتعرف هذه الحالة أيضا باسم الحالة الجامدة، ومن أهم خصائص المادة الصلبة الآتي :

•  تتميز الحالة الصلبة بالشكل الثابت الذي لا يتغير في الظروف العادية.
• تحتوي المواد الصلبة على جزيئات ترتبط مع بعضها البعض، وتتميز هذه الجزيئات بالثبات فهي غير قادرة على الانتقال من وسط إلى وسط آخر.
• تحتوي المادة الصلبة على جزيئات ذات كثافة عالية جدا.
• جزيئات المادة الصلبة لا تحتوي على أي فراغات، فهي تتميز بقربها الشديد من بعضها البعض.
• لا تمتلك طاقة حركية عالية.
• تتميز الحركة الخاصة بـ جزيئات المادة الصلبة بالحركة الاهتزازية الصغيرة.
• لا تتأثر جزيئات المادة الصلبة بأي ضغط خارجي مثل الضغط من جسم صلب آخر.

نُرشح لكم: تعريف التسامي

الحالة السائلة 

تتميز الحالة السائلة بالخصائص الآتية:

• يتغير شكل الحالة السائلة نسبة إلى شكل الوعاء الذي يوضع فيه.
• تتميز جزيئات المادة السائلة بعدم الثبات، فهي قادرة على الانتقال من وسط إلى وسط آخر بسهولة.
• جزيئات المادة السائلة ذات كثافة عالية، ولكن ليست إلى حد كبير.
• يوجد مسافات وفراغات كبيرة بين جزيئات الحالة السائلة وبعضها البعض.
• لا يمكن تنظيم جزيئات المادة السائلة بانتظام مثلما يحدث في الحالة الصلبة.
• مقدار قوة طفو المادة السائلة يتساوى مع وزن السائل الذي تطفو عليه المادة.
• ضعف قوة التماسك بين جزيئات المادة السائلة وبعضها البعض، والتي أحيانا تكون ضعيفة جدا جدا.

الحالة الغازية 

تعد الحالة الغازية من أشهر حالات المادة، حيث تتميز هذه الحالة بالخصائص الآتية:

• لا يوجد شكل محدد للحالة الغازية.
• تتميز هذه الحالة بإمكانية ملء المكان التي تتواجد فيه بالكامل.
• تتميز جزيئات الحالة الغازية بقدرتها على الانتشار في كافة الاتجاهات بشكل سريع للغاية.
• قابلة للضغط.
• جزيئات الحالة الغازية ذات كثافة منخفضة جدا.
• تحتوي المادة الغازية على جزيئات ذات مسافات و فراغات بينية كبيرة جدا.

الحالة البلازمية 

في سياق الحديث عن ما هي حالات المادة، يجب التطرق لهذا النوع الجديد من حالات المادة والذي يعرف باسم الحالة البلازمية، وتتميز هذه الحالة البلازمية بالخصائص الآتية:

• أشار عدد كبير من علماء الفيزياء والكيمياء على أن الحالة البلازمية ما هي إلا غاز متأين.
• تحتوي المادة البلازمية على مجموعة من الإلكترونات الحرة، ولكن هذه الإلكترونات غير منسوبة لأي نوع من أنواع الذرات أو الجزيئات.
• تنتشر الحالة البلازمية في الطبيعية.
• تتميز الحالة البلازمية بعدم قدرتها على الصمود في حالة ثابتة أو مستقرة لفترة زمنية معينة.
• تتخذ الحالة البلازمية شكل الجسيمات المشحونة.
• تمتلك المادة البلازمية طاقة حركة عالية جدا.
• يوجد العديد من الأمثلة التي تشير إلى الحالة البلازمية والتي تتواجد في الطبيعة، منها غاز الهيليوم والنيون والرادون بالإضافة إلى غاز الزينون.

حالة تكاثف بوس آينشتاين

تعد هذه الحالة إحدى حالات المادة، حيث تمكن العلماء وهم كارل ويمان وإريك كورنيل من اكتشاف هذه الحالة للمادة في عام 1995 م، وتم هذا الأمر عن طريق استخدام العلماء خليط من أشعة الليزر والمغناطيس، بدأ العلماء تجربته من خلال تبريد عينة بسيطة من الروبيديوم حتى وصلت إلى درجة حرارة منخفضة جدا تقترب من الصفر المطلق، الأمر الذي أدى إلى حركة الجزيئات حتى وصلت إلى أنها انعدمت تماما، وينتج عن هذا الأمر انعدام في طاقة الحركة، حينها تتمكن الجزيئات من التجمع معا بشكل سريع جدا حتى تصل إلى تشكيل ذرة واحدة ضخمة بديلة لمجموعة الذرات الكبيرة التي قد تصل إلى آلاف الذرات، ويتم استخدام حالة تكاثف بوس آينشتاين من أجل دراسة ميكانيكا الكم على المستوى المجهري، لأن هذا المكثف يوضح الضوء أثناء المرور به وكأنه متوقف تماما.