الخواص الفيزيائية والكيميائية للمادة

الخواص الفيزيائيّة والكيميائيّة

تُعرّف المادة بأنّها كلّ شيء له كتلة ويشغل حيزاً في الفراغ، وتتكون من اتحاد مجموعة من أجزاء متناهية في الصِّغر تُسمى ذرات، ولنتمكّن من معرفة هذه المواد لا بدّ من دراسة خواصها والتغيرات التي تتعرّض لها، ولهذه الخواص نوعان هما: الخواص الفيزيائيّة والكيميائيّة، ولكّ من هاتين الخاصيتين أمثلة، وأنواع، ومجالات استخدام، وهذا ما سنذكره في المقال.

الخاصية الفيزيائيّة

هي خاصية تصف تطورات وتحولات نظام فيزيائي عند زمن معين، ويُمكن قياسها وملاحظتها دون إحداث تغيّر على مكوّنات المادة.

أنواع الخواص الفيزيائيّة

• خواص فيزيائيّة مكثفة (لا كميّة): هي خواص ثابتة لا تختلف لعيّنة من المادة بحيث لا تعتمد على كميّة المادة في جسم أو حجم المادة، مثل الكثافة بوحدة قياس كيلوغرام \متر مكعب، والحرارة النوعيّة بوحدة قياس جول\مول.
• خواص فيزيائيّة شموليّة (كميّة): هي خواص تعتمد على حجم أو كميّة المادة في الجسم، فهي تزيد بزيادة المادة أو حجم المادة، مثل المحتوى الحراري، وعدد الجسيمات.

مجالات استخدام الخواص الفيزيائيّة للمادة

• تحديد المواد المناسبة لكلّ صناعة: فيُستخدم الزجاج لصناعة الأواني مثلاً، فهو قابل للتشكل ومستقر لا يتغير كيميائياً، كما أنّ له خاصية الشفافيّة، لذلك يُستخدم لصناعة النوافذ.
• فصل المواد: يُمكن استغلال الخواص الفيزيائيّة للمادة لفصل المواد عن بعضها في مخلوط، فمثلا باستخدام خاصيّة درجة الغليان يُمكن تعريض مخلوط سوائل لدرجة حرارة معينة فيتبخر السائل الأقل درجة غليان، ويتكاثف في المكثف ليتم تجميعه في قارورة تجميع، أما السائل الذي له درجة الغليان الأعلى فيبقى في وعاء التسخين.
• تعيين المواد: يتم التمييز بين أنواع المواد المختلفة من خلال خواصها الفيزيائيّة، فمثلاً المواد ذات درجات الغليان والانصهار المنخفضة، والتي توصل التيار الكهربائي خلال ذوبانها في محلول وتمتلك القدرة على التبلور تُسمى أملاحاً، أما المواد القادرة على توصيل التيار الكهربائي وذات سطح بريق ولامع فهي عبارة عن معادن نقيّة.

أمثلة على الخواص الفيزيائيّة

المساحة، الكثافة، الضغط، الإشعاع، الشدة، السعة، السرعة، الحجم، مقاومة الشد، مقاومة الضغط، مقاومة القص، السعة، اللزوجة، الحرارة النوعيّة، المقاوميّة، النوعيّة، التمدد الحراري، الكتلة، نقطة الانصهار، المجال مغناطيسي، الفيض مغناطيسي، الإضاءة.

الخاصيّة الكيميائيّة

تُعرّف الخاصيّة الكيميائيّة بأنّها خاصيّة غير مرئيّة للمادة يُمكن تحديدها بالحواس، وهي تحدد سلوك المادة أثناء تفاعل كيميائي، ويمكن تعريفها أيضاً بأنّها قدرة مادة على الاتحاد مع غيرها أو التحول إلى مادة أخرى.

أمثلة على الخواص الكيميائيّة

تكوّن الماء:

يتكوّن الماء باحتراق غاز الهيدروجين بغاز الأكسجين، وتُعتبر خاصيّة الاحتراق للهيدروجين خاصيّة كيميائيّة، فبعد تكوّن الماء تتلاشى المواد الأصليّة (غازا الأكسجين والهيدروجين)، وتتكوّن بدلاً منها مادة جديدة مختلفة كيميائياً (الماء)، وليس بالإمكان استرجاع الأكسجين والهيدروجين بأي عمليّة من العمليّات الفيزيائيّة كالغليان والتجمد، وهناك أمثلة أخرى للخاصيّة الكيميائيّة مثل: الكهرسلبيّة، ومعدل الاحتراق، والتأكسد، والسمية، وقابليّة الاشتعال، والتحليل الكهربائي، والذوبان.