المادة
تُعرف المادة بأنّها أساس تكوين أي عنصر وهي جزء من الكون الواسع، وقد أطلق العلماء في الفيزياء الكلاسيكية لفظ المادة على كل شيءٍ له كتلة، وتشكل المادة ما نسبته 27 % من كتلة الكون حسب القياسات الكونية لعام 2013، وبشكلٍ عام تنقسم المادة إلى قسمين: مادة مضيئة وتشكل نسبة 0.4 % من كتلة الكون الكلية، ومادة غير مضيئة وتشكل نسبة 3.6 % من كتلة الكون، وهنالك بعض المقاييس الرئيسية للمادة يمكن الاعتماد عليها للمقارنة بين المواد المختلفة وهي: الحجم والكتلة والكثافة، ويمكن لهذه الخواص أن تتغير تحت ظروف معينة مثلاً عند تغير درجة الحرارة.
خصائص المادة
- الخصائص الإشعاعيّة.
- الخصائص الفيزيائيّة.
- الخصائص الذريّة.
- الخصائص البيولوجيّة.
- الخصائص التصنيعيّة.
- الخصائص البيئيّة.
- الخصائص الصوتيّة.
- الخصائص الضوئيّة.
- الخصائص المغناطيسيّة.
عناصر المادة
- الذرات: وهي أصغر جزء في العنصر الكيميائي ويعود أصل تسمية الذرة بهذا الاسم إلى القرن التاسع عشر، حيث أطلق الإغريق عليها اسم أتوموس وتعني "غير قابل للانقسام"، بمعنى أنها أصغر المكونات للعنصر، ولا يمكن تجزئتها لما هو أصغر منها، وتتكوّن الذرات من شحناتٍ إلكترونيّة تدور في مداراتٍ ثابتةٍ حول النواة وتكون موجبة الشحنة، وتتكون النواة من نيوترونات متعادلة الشحنة ومن بروتونات موجبة الشحنة.
- الجزيء: وهي مجموعة متعادلة كهربائيّة لا تُرى بالعين المجردة، يعود أصل تسمة الجزيء إلى الإغريق حيث أطلقوا عليه لفظ "الشامات" بمعنى جزء صغير من الكتلة، وهي لا تحتوي على شحنات كهربائيّة، ويمكن للجزيء أن يتكون من ذرةٍ واحدةٍ أو من ارتباط عدة ذرات مع بعضها، ويعتبر جزيء الهيدروجين أصغر الجزيئات حجماً.
- الأيون: تعود كلمة الأيون إلى اليونانية، وهي "الذهاب" والتي تعني الذهاب من قطب إلى قطبٍ آخر، ويُعرف الأيون بأنه جزيء أو ذرة تحتوي على عدد من الإلكترونات التي لا تساوي عدد البروتونات، يوجد نوعان من الأيونات: الأيون الأحادي وهو ذلك الأيون الذي يحتوي على ذرةٍ واحدة، والأيون متعدد الذرات وهو الأيون الذي يحتوي على ذرتين أو أكثر، أما شحنة الأيون فهي تعطى حسب عدد الشحنات السالبة أو الموجبة التي يمتلكها، ومن خواص الأيونات ارتباط الأيونات المتضادة شحنتها بروابط أيونيّة مكونةً أملاحاً، وكذلك فإن قطر الأيون يعتمد على قطر الذرة المكونة له أو الجزيء المتعادل كهربائيّاً.
حالات المادة
- الحالة الصلبة: تكون الذرات مترابطة بشكلٍ كبير، حيث لا يمكن فصلها بسهولة ومن الأمثلة عليها الصخور والخشب.
- الحالة الغازيّة: تكون الروابط بين الذرات في هذه الحالة أضعف، وتتحرك في جميع الاتجاهات، حيث تتميز الغازات بأنّ لا شكل لها.
- الحالة السائلة: تكون الروابط بين هذه الذرات مترابطة ومتقاربة، ولكن الذرات قادرة على التحرك من مكانٍ الى آخر.
- حالة البلازما: تكون فيها الإلكترونات حرة الحركة وغير مرتبطة بأي ذرة أو جزيء.