مم تكون جميع المواد ؟، نرحب بكم طلابنا الأعزاء في موقعكم أون تايم نيوز، والذي يضم نخبة من الأساتذة والمعلمين لكافة المراحل الدراسية .حيث نعمل معا كوحدة واحدة
ونبذل قصارى جهدنا لنضع بين أيديكم حلول نموذجية لكل ما يعترضكم من أسئلة لنساعدكم على التفوق والنجاح.
المادة في الفيزياء الكلاسيكية هي كل ما له كتلة وحجم. وللمادة خصائص مختلفة تشمل الحجم والكتلة والكثافة. وتشكل بذلك ما يعرف بالكون الملموس. لكن يستحيل حالياً تعريف المادة بهذا الشكل لسقوط الفاصل بين المادة والطاقة طبقا لمعادلة آينشتاين الشهيرة E=mc² .
المادة هي جزء من كوننا،(كل شيء في الكون يتكون من مادة، ومن ذلك الأجسام والأشياء المحيطة بنا)، وتبين القياسات الكونية بواقع عام 2013 أن المادة تُشكل 27% من كتلة الكون، 4% فقط هي المادة الطبيعية، والتي تنقسم إلى نوعين رئيسيّين: مادة مضيئة وغير مضيئة، وتُشكل الأولى 0.4% من كتلة الكون، في حين أن الثانية تُشكل 3.6% من الكتلة الكلية. أما الـ23% الأخرى فهي المادة المظلمة ، والـ73% الباقية هي الطاقة المظلمة. أي أن كل ما نراه من نجوم وكواكب ومجرات لا يزيد عن 4% من الكتلة الكلية للكون، والباقي لا نراه، ولكنه موجود وتدل عليه دلائل كونية. حاليا يحاول العلماء ابتكار طرق لقياس المادة المظلمة ، والطاقة المظلمة ذاتها.
المادة يُمكن أن تكون في حالات مختلفة تحدد هيأتها، وحالات المادة الطبيعية هي بشكل رئيسي أربعة أطوار) : الصلبة والسائلة والغازية والبلازما. هذا ينطبق على مواد مثل الماء والحديد والزئبق والرصاص وثاني أكسيد الكربون والأمونيا وغيرها. في حين أنه توجد بعض الحالات التي أُنتجت مخبرياً ولا توجد طبيعيًا، مثل الأمصال و المواد المركبة . وإضافة إلى هذه، توجد بعض الحالات الطبيعية، والتي لا توجد إلا في أماكن خاصة، مثل نوى النجوم النيوترونية، والتي تكون المادة فيها مسحوقة بسبب الكثافة الشديدة للنجم وتشكل حالة جديدة من المادة.
مم تكون جميع المواد ؟
الذرة هي أصغر وحدةٍ في المادة، تحتوي على جميع العناصر الكيميائية للعنصر،[١] وهي تتألف الذرة من نواة بروتونات مشحونة بشحنة إيجابية، ونيوترونات معتدلة الشحنة، وإلكترونات سالبة الشحنة، وجميعها تدور حول النواة، ويعتمد حجم الذرة على عدد البروتونات والنيوترونات التي تتكون منها، وما إن كانت تحتوي على إلكترونات، ويبلغ حجم الذرة النموذجية حوالي 0.1 نانمتر، ومعظم حجمها عبارة عن مساحة فارغة، وهي مكان تواجد الإلكترونات، وعادةً تكون الذرات الصغيرة متماثلة في الشكل، بحيث تكون بشكلٍ كروي.
الخصائص الأساسية للذرة
- العدد الذري يشير العدد الذري إلى عدد الوحدات موجبة الشحنة وهي البروتونات الموجودة في النواة، وتحتوي الذرة المحايدة على عددٍ مستاوٍ من البروتونات والإلكترونات، بحيث تتوازن الشحنة الموجبة والسالبة معاً، ويحدد عدد البروتونات في النواة الخصائص الكيميائية للذرة، في حين أنّ الإلكترونات تحدد كيفية تفاعل الذرة مع غيرها من الذرات.
- الكتلة الذرية والنظائر يؤثر عدد النيوترونات في النواة على كتلة الذرة، ولا تؤثر على خصائصها الكيميائية، فإذا كانت النواة تحتوي على ستة بروتونات، وستة نيوترونات، فهي ذرة متشابة بخصائصها مع الذرة التي تحتوي على ستة بروتونات وثمانية نيوترونات، ولكن تختلف في كتلتهما، ويعتقد بأنّ الأنوية التي تحتوي على نفس العدد من البروتونات، ولكن تختلف في عدد النيوترونات، هي نظائر لبعضها البعض، ولجميع العناصر الكيميائية العديد من النظائر.