السوائل واحتفاظها بالمستوى الأفقي

تغير حالة المادة بالحرارة

طبيعة المادة 1

مقدمة:  يبحث علم الكيمياء في طبيعة المادة، وماهيتها، وتركيبها، وصفاتها، واستخداماتها، وطرق تحليلهـا، والتغيرات التي تطرأ عليها، وتأثير المواد على بعضها البعض ( تفاعلات المواد). إنّ أوّل ما يدرسه علم الكيمياء هي هذه المادة ، لذا فإنّ من الطبيعي أن نبدأ دراسة الكيمياء بدراسة طبيعة المادة.
في هذا الموضوع ، وفي ثلاث حصص، سنشرح المفاهيم التالية:  1- ماهية المادة 2- خواص المادة 3- التغيرات التي تطرأ على المادة 4- طرق فصل المواد 5- أشكال المادة 6- الذرة والجزيء والأيون 7- رموز العناصر وصيغ المركبات		المادة هي : كل شيء يشغل حيزاً من الفراغ وله ثقل. مثـل: الماء، الهواء, الأشجار، الأحجار ..........الخ
توجد المادة في الطبيعة إمّا في الحالة الغازية  أو السائلة  أو الجامدة ( الصلبة )
خواص المادة للمادة نوعين من الخواص كما يتضح من الشكل التالي:
الخواص الفيزيائية هي: الخواص المتعلقة بالشكل الخارجي للمادة ويمكن إدراكها بالحواس. مثـل: اللون ، الكتلة , الكثافة.		الخواص الكيميائية هي: الخواص المتعلقة بالتركيب الداخلي للمادة والتي تتميز بها عن غيرها من المواد. مثل: النشاط الكيميائي، القابلية للاحتراق.
عندما نقول أنّ الماء سائل عديم اللون والطعم والرائحة، كثافته 1جم/سم3، ودرجة غليانه 100درجة مئوية، ودرجة انصهاره الصفر المئوي، فإنّ هذه جميعها خواص وصفات فيزيائية للماء.
نشاط مقترح للمعلم عرض مجموعة من المواد ذات خواص مختلفة أمام الطلاب ومناقشتهم في بعض خواصها المعروفة لديهم . من هذه المواد : ماء ، ملح ، سكر ، قطعة فحم ، كيروسين ، فلز صوديوم.

إلى أعلى الصفحة

طبيعة المادة 2

التغيرات التي تطرأ على المادة المادة عرضة للتغير نتيجة تعرضها لظروف معينة كالحرارة والضغط أو تفاعلها مع مواد أخرى.
وهناك نوعين من التغيرات التي يمكن أن تطرأ على المادة في حالاتها وأشكالها المختلفة كما يتضح من الشكل التالي:
التغيرات الفيزيائية: هي تغيرات تطرأ على المادة وتظل المادة محتفظة بهويتها . مثل: كسر الزجاج، تبخر الماء، ذوبان السكر في الماء.
	التغيرات الكيميائية:  هي تغيرات تطرأ على المادة فتنتج مواد جديدة مختلفة في خواصها عن المادة الأصلية. مثل: احتراق الفحم، فساد الحليب تحلل الماء كهربياً.
نشاط مقترح للمعلم إجراء بعض التجارب البسيطة لتوضيح الفرق بين التغير الفيزيائي والتغير الكيميائي، فعلى سبيل المثال يمكن إجراء التجارب التالية: ذوبان السكر في الماء، تمزيق قطعة من الورق، سحق قطعة من الطباشير، تبخر كمية من الماء، احتراق قطعة من الورق، احتراق شريط من المغنيسيوم، وعرض مسمارين من الحديد أحدهما جديد والأخر اعتراه الصدأ.
طرق فصل المواد يمكن فصل المواد المختلطة أو المتحدة مع بعضها البعض بطرق مختلفة، ويمكن تصنيف هذه الطرق بشكل عام تحت طريقتين رئيستين:
طرق فصل فيزيائية وهي طرق يتم من خلالها فصل المواد عن بعضها البعض دون التأثير في تركيب المادة. مثل: عملية التسخين، عملية الترشيح استخدام المغناطيس.
	طرق فصل كيميائية وهي طرق يتم من خلالها فصل المواد عن بعضها البعض عن طريق التأثير في تركيب المادة. مثل: عملية التسخين، عملية التحليل الكهربي.
نشاط مقترح للمعلم اجراء بعض التجارب البسيطة لتوضيح الفرق بين طريقة الفصل الفيزيائية وطريقة الفصل الكيميائية منها: فصل الملح عن الماء باستخدام عملية التسخين، فصل الرمل عن الماء باستخدام عملية الترشيح، فصل خليط من مسحوق الكبريت وبرادة الحديد باستخدام المغناطيس، فصل الهيدروجين عن الأكسجين في الماء باستخدام عملية التحليل الكهربي.

إلى أعلى الصفحة

طبيعة المادة 3

أشكال المادة: توجد المادة في الطبيعة في شكل من ثلاثة أشكال: العنصر والمركب والمخلوط.
العنصر  : مادة أولية لا يمكن تحليلها إلى مواد أبسط منها لا بالطرق الفيزيائية ولا بالطرق الكيميائية مثل: الأكسجين ، الكربون ، الحديد .
العناصر هي الوحدة الأساسية البسيطة ( الأولية ) التي تتألف منها كل المواد .  تتألف بعض العناصر من ذرات والبعض الآخر من جزيئات، فنجد مثلاً أنّ الحديد عنصر يتألف من ذرات بينما النيتروجين يتألف من جزيئات ثنائية الذرة وغاز الأوزون يتألف من جزيئات ثلاثية الذرة .  عدد العناصر المعروفة اليوم حوالي 109 عنصر، جمعت ورتبت في جدول عرف بالجدول الدوري الحديث .
المركب : مادة ناتجة من اتحاد عنصرين أو أكثر اتحاداً كيميائياًمثل: الماء، الملح، السكر.
المركب مادة ناتجة من إتحاد عنصرين أو أكثر اتحاداً كيميائياً ( تفاعل كيميائي ). العنصرين أو العناصر المكونة للمركب تفقد خصائصها الأصلية في المركب.  يمكن فصل العناصر المكونة للمركب بالطرق الكيميائية.  تتحد العناصر في المركب بنسب وزنية ثابتة.  تتألف المركبات دائماً من جزيئات.
المخلوط  : مادتين أو أكثر مجتمعة ومختلطة مع بعضها دون اتحاد كيميائي . مثل: الهواء، الأكسجين في الماء، ملح وسكر.
تحتفظ المواد المكونة للمخلوط بخواصها الأصلية .  يتكون المخلوط بخلط المواد بأي نسبة .  يمكن فصل المواد المكونة للمخلوط بالطرق الفيزيائية .  قد يتألف المخلوط من ذرات وقد يتألف من جزيئات ، فللمخلوط ثلاث صور : عنصر + عنصر  مثل مسحوق الكبريت مع برادة الحديد. عنصر + مركب  مثل غاز الأكسجين المذاب في الماء. مركب+ مركب مثل السكر المذاب في الماء.
نشاط مقترح للمعلم عرض مجموعة من المواد ذات الأشكال المختلفة من العناصر والمركبات والمخاليط و إتاحة الفرصة للطلاب للتمييز بينها .
الذرة والجزيء والأيون الذرة هي: أصغر جزء في العنصر يمكن أن يدخل في التفاعل الكيميائي دون أن ينقسم. مثال: O ذرة أكسجين، C ذرة كربون، Fe ذرة حديد .
الجزيء هو: أصغر جزء في المادة عنصر أو مركب تتضح فيه خواص المادة ، ويوجد على حالة انفراد. مثال : H2O جزيء ماء ، NaCl جزيء ملح،  C6 H12O6 جزيء سكر .
الأيون: عبارة عن ذرة مكهربة (مشحونة ) شحنة موجبة أو سالبة نتيجة لفقدانها أو اكتسابها لإلكترون أو أكثر. أما الشقوق أو الجذور فهي ذرتين أو أكثر مرتبطة مع بعضها وتحمل شحنة موجبة أو سالبة . والأيونات نوعان: أيونات ذرية ( بسيطة )  : مثل:   H+ , O= , Na+, K+, Ca2+, Cl–, S-2  وأيونات جزيئية ( مركبة )  : مثل: CH3COO– ، NH4+، [Cu(H2O)6]+2
نشاط مقترح للمعلم استخدام قطع كروية من الفلين للتمييز بين الذرة والجزيء والأيون، وتوضيح أن الجزيئات مؤلفة من ذرات، وأن الأيونات ما هي إلا ذرات مكهربة .
الرموز والصيغ كثيراً ما يخلط دارسو الكيمياء بين الرمز والصيغة، مع أن الفارق بينهما واضح، فالرموز بالنسبة للصيغ كالحروف بالنسبة للكلمات. الرموز: طريقة لتمثيل ذرات العناصر باستخدام الحروف اللاتينية . الصيغ: طريقة لتمثيل جزيئات المادة ( عناصر ومركبات ) باستخدام الرموز .

المصدر : بيت معلمي الكيمياء