اي مما ياتي ليس من الخصائص الفيزيائية للمادة … الجواب ( الصحيح )

نوضح لكم إجابة السؤال: اي مما ياتي ليس من الخصائص الفيزيائية للمادة.. والتي يتوجب على الطالب أن يختار الإجابة الصحيحة والنموذجية حول السؤال من بين مجموعة من الخيارات المتعددة، فهو من ضمن أسئلة درس في مادة العلوم لطلاب الصف الأول متوسط في المملكة العربية السعودية.

اي مما ياتي ليس من الخصائص الفيزيائية للمادة الجواب ( الصحيح ) هو

إن الخيار الصحيح من بين خيارات متعددة هو “الاشتعال”، حيث أنه يُعد من بين الخصائص الكيميائية للمواد وليس الفيزيائية.

اشرح مفهوم الخواص الفيزيائية للمادة

تُعتبر الخواص الفيزيائية هي الخصائص التي تميّز المادة عن غيرها من المواد الأخرى، ومصطلح الخصائص الفيزيائية بالإنجليزية هو “physical properties”، كما أن تلك الخواص لا ترتبط بتركيب المادة الكيميائي مثل كثافتها ولونها، حيث أن تلك الخصائص يمكن قياسها بدون أن يحدث أي تغيرات فيزيائية فيها، فهي تبقى على نفس كيميائيتها، وهناك بعض الحالات التي تحتاج إلى تغيّرًا فيزيائيًا للمادة وتبقي التغيرات الكيميائية كما هي، حتى تتم ملاحظتها وقياسها وأبرزها درجات الحرارة للماء المثلج وكذلك درجات الانصهار للمواد الصلبة.

ومصطلح الخواص الفيزيائية يتم استخدامه حتى يتم التمييز بين التغيرات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث للمواد، ويتم التعريف بأنها قدرة المادة على تحوّلها من حالة إلى أخرى، والخاصية الكيميائية ترتبط بتغيرات كيميائية تنتج عنها أكثر من نوع من المواد والتي تختلف تمامًا عن مادتها الأصلية، ومن أبرز الأمثلة عليها هي الحديد الذي يتشّكل صدأً، فهذا تغيّرًا كيميائيًا حيث أن المادة تختلف تمامًا عن الحديد والماء والأكسجين، وتلك المواد هي التي كانت موجودة أساسًا قبل حدوث التغيير.

ما هي أنواع الخواص الفيزيائية للمادة؟

هناك نوعين فقط من خصائص المادة الفيزيائية وهما خصائص فيزيائية مكثفة وأخرى فيزيائية شمولية، وقام بتوضيحهما العالم الشهري ريتشارد سي تولمان سنة 1917م، وسنقوم بتوضيح كل نوع على حدة فيما يلي:

  خصائص المادة الفيزيائية المكثفة intensive property

• هي من الخصائص التي تعتمد على نوع المادة فقط ولا تعتمد على كميتها أو حجمها أو كثافتها.
• يمكننا توضيح ذلك بمثال على سلك النحاس، فهو من الموصلات الجيدة للكهرباء، ولا يتغير طوله وفقًا لخاصية التوصيل.
• اللون والحرارة ودرجة الذوبان وكثافة المادة من أشهر الأمثلة على خصائص المواد الفيزيائية المكثفة، فهي لا تتغير إذا كبر أو صغر حجم المادة بل تبقى على حالتها بنفس لونها.

 خصائص المادة الفيزيائية الشمولية Extensive Properties

• أما الخصائص الشمولية للمادة، فهي تعتمد على مقدار المادة وكميتها داخل العيّنة.
• من الأمثلة عليها وزن المادة وطولها وكتلتها وحجمها، حيث أنها تختلف قراءاتها بحسب العينة الموجودة.
• حيث أنه في حالة أن العينة صغيرة، فإن حجمها يصغر ويختلف وزنها وكثافتها أيضًا وكذلك طولها في حالة المواد الكبيرة.

أشهر الخصائص الفيزيائية التي تتميز بها المادة

وتتميز المادة بالعديد من الخصائص التي تختلف عن بعضها البعض والتي من أشهرها كل مما يلي:

 أولاً : الكثافة Density

• يمكننا تعريف الكثافة بأنها هي كتلة الجسم لكل وحدة من الحجم، وهي المقياس الذي يتم احتساب ثقل الجسم النسبي له وفقًا لأحجام ثابتة.
• تُقاس الكثافة بوحدة جرام لكل سنتيمتر مكعبة أو كيلو جرام لكل متر مكعب حيث أنها ناتج قسمة الكتلة على الحجم.

ثانياً: الموصلية الكهربائية – Electrical conductivity

تُعتبر الموصلية الكهربائية هي من أشهر خصائص المادة الفيزيائية والتي توضح مدى القابلية لمرور الكهرباء في المادة، ومن أفضل الموصلات الكهربائية هي الفضة.

 ثالثاً: نقطة الانصهار – Melting point

• نقطة أو درجة الانصهار هي حرارة المادة التي تصل إليها من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، وعندها تصبح في حالة متزنة.
• حيث أن درجات الحرارة التي يحتاج إليها الذهب حتى ينصهر تختلف من درجة إلى أخرى.

رابعاً: القابلية للسحب –  Ductility

• بينما الليونة أو قابلية المادة على السحب هي قدرة المادة على شد مادة أخرى وليكن سلك رفيع وعدم كسرها عند تعرّضها للطرق.
• من أبرز تلك الأمثلة التي توضح خاصية القابلية للسحب للمواد هي “الفلزات”، فهي أكثر المواد قدرة على السحب والطرق.

خامساً: الحجم  – Volume

• إن الحجم هو الحيّز أو الفراغ الذي تشغله المادة من ثلاث أبعاد، سواء في الحالة الغازية أو الصلبة أو السائلة.
• يُقاس الحجم بوحدات متعددة منها اللتر أو الكيلو متر مكعب أو المتر المكعب والمللي ليتر.
• حيث أنه عندما تضع مواد مختلفة في نفس الحيز أو الإناء فتكون المواد كلها متساوية في الحجم.

سادساً: الكتلة – Mass

الكتلة هي مقدار ما يشغله الجسم من مادة ما، وتختلف الكتلة عن وزن الجسم.

سابعاً: الصلابة – Hardness

• ويتم تعريف الصلابة بأنها قدرة المادة على مقاومة أي تغيّرات تحدث فيها من تشويه أو أي شئ يؤثر في شكلها الأساسي عند تأثير أي قوة عليها.
• وهناك الكثير من المواد اللينة بدرجة بسيطة منها الذهب والفضة، والتي تختلف في ليونتها عن المواد الصلبة الأخرى مثل الكروم أو التيتانيوم.

ثامناً: الذائبية – solubility

• هي قدرة المادة على الامتزاج أو الذوبان في مادة أخرى تكون هي المذيب وذلك عند درجات حرارة معينة.
• ومثال عليها هو كمية السكر الذي يذوب في كوب من القهوة، حيث أن ملعقة سكر واحدة يمكنها الذوبان بسهولة في الكوب.

تاسعاً: اللون – color

• قد تكون العديد من المواد عديمة اللون، وبعضها قد يكون ملونة ولونه ظاهر، وبذلك تختلف المواد في ألوانها وهذا الاختلاف هو أحد الخصائص الفيزيائية.
• فهناك بعض العناصر التي تتميز بألوانها ويمكننا التعرّف عليها بسهولة من خلال اللون مثل الكبريت الذي لونه أصفر ، والبروم لونه أحمر والنحاس لونه نحاسي.

عاشراً: المرونة – Elasticity

تُعتبر المرونة هي قدرة الجسم على أن يعود لجسمه وحالته الأصلية مرة أخرى بتأثير قوة ما تعالج التغيّر أو التشوّه الذي حدث له.

حادي عشر : الحرارة النوعية – Specific Heat Capacity

• الحرارة النوعية هي مقدار الحرارة التي يحتاجها الجسم لرفع درجة حرارته، وتختلف من جسم إلى آخر.
• وتحتاج الحرارة النوعية جسم كتلته تساوي 1 كيلو جلو جول مع درجة واحدة كلفنية.
• وأبرز الأمثلة عليها، هي أن الحرارة النوعية التي يحتاج إليها الألومنيوم تبلغ “0.897” درجة.

ما هي أشكال تغير حالة المادة الفيزيائية؟

وبعد أن تتغير حالة المادة تغيّرًا فيزيائيًا فتتشكل على هيئة مجموعة من الأشكال والتي من بينها كل مما يلي:

1. تغيّر حالة المادة بين الصلبة والسائلة

هناك عمليتين تمر بهما المادة حتى تتحول من مادة صلبة إلى سائلة والعكس وهما:

• أول عملية هي التجميد، فهي العملية المسؤولة عن تحويل المادة بين حالة صلبة وسائلة، حيث أن المادة تتحول فيها من سائلة إلى صلبة من خلال فقد الجزيئات الموجودة في السائل، ومثال عليها هو تحوّل السوائل إلى جليد.
• والعملية الثانية هي الذوبان، وفيها تتحول المادة الصلبة إلى حالة سائلة من خلال رفع درجة الحرارة ومثال عليها تحويل الثلج إلى ماء بتذويبه، وهي العملية العكسية للعملية الأولى “التجميد”.

2. تغيّر حالة المادة بين الغازية والسائلة

هناك العديد من العمليات التي تمر بها المواد حتى تتحول من السائلة إلى الحالة الغازية والعكس أيضًا، حيث:

• حالة التبخير هي التي يتم رفع درجة حرارة الجسم السائل ليصل إلى درجة الغليان، فتتكون فقاعات بخارية داخل الماء، وكلما زادت الحرارة زادت الفقاعات والتي بداخلها قوى جذب تحررها من السائل وتصبح في حالة سائلة.
• أما حالة التبّخر فهي الحالة لتي يصبح فيها السائل إلى غاز قبل مرحة الغليان، وتتكون جزيئات على سطح السائل المكشوف، والتي تهرب من السائل وتتبخر في الهواء المحيط بها.
• بينما العملية الثالثة والتي تتحول فيها لمادة من حالتها الغازية إلى حالتها السائلة هي “التكاثف”، وتحدث هذه العملية عندم يصطدم الغاز المتبخر مع سطح بارد، فتفقد الذرات جزء من الحرار وبالتالي طاقتها على الحركة صبح أقل، وتتشكل على هيئة قطرات سائلة.

3. تغيّر حالة المادة بين الغازية والسائلة

هناك عمليتين يحدثا حتى تتحول المادة من حالتها الصلبة إلى حالتها الغازية والعكس، وهما:

• الترسيب، فهي العملية التي تتحول فيها المادة من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة بدون أن تمر نهائيًا بحالة سائلة، ومثا عليها عندما يصطدم البخار بسطح بارد فيصبح ثلجًا مباشرة.
• أما عملية التسامي فهي العملية العكسية للترسيب والتي تحدث فيها المادة من حالة صلبة إلى غازية، حيث أنها تحدث نتيجة تعرّض المادة الصلبة لطاقة تؤدي إلى تفتيتها وجعلها عبارة عن جزيئات تصبح في حالتها الغازي.

ما هي الحالات الثلاث التي تكون عليها المادة؟

هناك ثلاث حالات من المادة وهي الحالة الصلبة والسائلة والغازية، وتتغير كل مادة من حالة إلى أخرى وفقًا لتغيّرات فيزيائية تؤدي إلى انتشار الطاقة بين المواد، وسنقوم بشرح كل حالة من الحالات على حدة:

ما هو تعريف الحالة الصلبة

• هي الحالة التي تكون فيها ذرات العنصر مرتبطة مع بعضها البعض بشكل قوي، والحالة الصلبة لها حجم معين وشكل محددة.
• لا يمكن ضغط المواد الصلبة فهي عبارة عن مادة تتكون من ذرات متماسكة وصلبة ومثال عليها الخشب والأثاث والثلج.

المقصود بـ الحالة السائلة

• حالة المادة السائلة هي أن المادة تكون عبارة عن سائل ذراته متباعدة قليلًا عن بعضها البعض وليس لها شكل معين.
• حيث أن المادة السائلة تأخذ شكل وهيئة المكان الذي توضع به، وبذلك تتحرك الذرات بشكل حر وأبرز الأمثلة عليها الماء.

ماذا تعني الحالة الغازية

• المادة في حالتها الغازية تكون ذراتها متباعدة بشكل أكبر مما كانت عليه في الحالة السائلة وليس لها شكل ولا حجم معين.
• حيث أن جزيئات المادة تكون حركتها سريعة جدًا، ومن أهم الأمثلة على مواد غازية هي الغازات مثل الأكسجين والبخار.

اشرح مفهوم الخصائص الكيميائية للمادة

إن الخصائص الكيميائية للمادة أو “chemical properties” هي السلوكيات التي تقوم به المادة عندما تتعرّض لتغيّرًا كيميائيًا أو عندما يحدث لها أي تفاعل كيميائي، ويمكننا ملاحظتها في حالة حدوث التفاعل الكيميائي أو بعد أن يحدث، حيث أنه ليتم تحديد الخصائص الكيميائي يجب أن تحدد ترتيب بني المادة الذرية أولًا والتي يليها تغيّرًا في هوية المادة الكيميائية.

إذ أن المادة التي تتغير من حالة إلى أخرى ومن نوع إلى نوع آخر فإن قدرتها على ذلك أو عدم قدرتها يُعد من الخصائص الكيميائية، والتغيير الكيميائي ينتج عنه اختلافًا وتغييرات في خواصل المادة التي كانت عليها قبل حدوث التغيير.

ما هي أشهر الخصائص الكيميائية للمادة؟

هناك العديد من الخصائص الكيميائية التي تتمتع بها المادة ومن بينها:

Flammability – القابلية للاشتعال

• قابلية المادة على الاشتعال توضح السهولة التي تحدث للمادة إثر تعرّضها لشئ يثيرها ويحفزها على الاشتعال.
• حيث أنه لا يمكن تحديد هذه القابلية من خلال النظر فقط، بل أنه يتوجب أن تتم العديد من التجارب التي تتحدد من خلالها إمكانية حدوث ذلك.
• وتكمن فائدها في استخدامها في العديد من المجالات المتنوعة منها التأمين والبناء والتخزين وكذلك آلية نقل المواد التي تتميز بسرعتها على الاشتعال.

Heat of Combustion – حرارة الاحتراق

• أما حرارة الاحتراق فهي كمية الطاقة التي يتم إطلاقها من خلال حرارة ناتجة عن حرق المواد بغاز الأكسجين.
• حيث أن السعرات الحرارية في تلك الحالة تتحول إلى طاقة داخل جسم الكائن البشري، ومثال عليها احتراق الوقود بكل الأنواع والأشكال.

خاصية Toxicity – السُميّة

• خاصية السمية هي كمية الضرر الذي من الممكن أن يحدث بسبب مادة تتميز بوجود سمية على المخلوقات الحية، وتحدد سرعة الحدوث أيضًا.
• مثال على المواد التي تتميز بخصائصها الكيميائية السمية كان الكلور والزئبق، وكذلك الرصاص الذي هو من المواد شديدة السمية والتي تؤثر على كل أعضاء جسم الإنسان والكائنات الحية.

Ability to oxidize – القدرة على التأكسد

• من أهم الخصائص الكيميائية هي قدرة المادة على التأكسد أو حدوث رقمًا في الأكسدة يؤثر على المواد الأخرى.
• حيث أن عملية التأكسد هي تلك التي تساعد في إكتساب الأكسجين إلكترونًأ أو فقد الهيدروجين للإلكترونات.
• ومثال عليها صدأ الحديد أو الصدأ الذي يحدث للمواد الصلبة بسبب تعرضها لغاز الأكسجين والفواكه التي تتغير ألوانها عند تقطيعها.

خاصية Radioactivity – النشاط الإشعاعي

• خاصية النشاط الإشعاعي أو الانثباع الإشعاعي هي تلك التي تنبعث فيها الإشعاعات من النواة الغير مستقرة إلى ذرات أخرى.
• ومن الأمثلة عليها هي العناصر التي نشاطها الإشعاعي عالي هي البريليوم والكالسيوم والحديد والهيدروجين وغيرهم.

Chemical stability – الاستقرار الكيميائيّ

• إن الاستقرار الديناميكي الكيميائي الحراري هي من أهم الخصائص المتوفرة في نظام العناصر والمواد الكيميائي.
• حيث أنها تشير إلى حالة الاستقرار التي يكون عليها العنصر عندما ينتقل من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أقل.
• حينما يكون العنصر في حالة اتزان كيميائي مع ما يحيط به من مؤثرات في البيئة المحيطة وأبرزها معدن التنجستين الذي درجة استقرار الكيميائي عالية.

خاصية Half-life – عمر النصف

• توضح خاصية عمر النصف مقدار الطاقة التي تحتاج إليه نصف المادة الأصلية بحيث تحلل وتتغير صفاتها الفيزيائية.
• ويتم استخدامها في مجالات متعددة منها مجال الفيزياء النووية والكيميائية، والهدف منه هو معرفة الوقت الذي يتطلبه العنصر حتى يتحلل نصف ذراته المشعة غير المستقرة.
• وهناك مثال واضح عليه الذي يوضح عمر النصف للعنصر وليكن عنصر اليورانيوم، فإنه يحتاج إلى حوالي “4.5” مليار سنة حتى يتحلل.

Enthalpy of Formation – المحتوى الحراري للتكوين

• بينما خاصية المحتوى الحراري للتكوين هي مقدار الحرارة التي يتم امتصاصها أو انبعاثها وتنشأ من تكوين مواد نقية من عناصر أساسية نتيجة لضغط ثابت تأثرت به.
• ويتم قياسها بوحدة الكيول جول لكل مول واحد، ومثال عليها فإن قيمة المحتوى الحراري في غاز الأكسجين يبلغ حوالي “زيرو كيلو جول لكل مول.

Reactivity – التفاعلية

• خاصية التفاعلية الكيميائية توضح قدرة المادة على اندماجها بشكل كيميائي مع مواد أخرى سواء من نفس نوعها أو لا.
• وهناك نوعين من التفاعلية هما عناصر شديدة التفاعل وأخرى بسيطة التفاعل، ومثال عليها تفاعل البوتاسيوم مع الماء فهو تفاعل شديد ولا يتم اعتبار حجم كمية المادة من المؤثرات في التفاعل.

Electronegativity – الكهرسلبية

• وخاصية الكهرسلبية هي الخاصية التي توضح حالة المادة التي تزيد فيها إمكانية جذب الإلكترونات الرابطة للذرات.
• فهذا يحدث عندما توجد ذرتين لهما نفس الكهرسلبية، فيحدث تشاركًا في إلكترونات المادة وتتكون بعدها روابط تساهمية.
• الإلكترونات التي تنجذب إلى ذرات لها كهرسلبية عالية تنتج عنها روابط تساهمية قطبية وتختلف في الكهرسلبية الموجودة بين الذرات اختلافًا كبيرًا.
• وفي الحالة السابقة لن تتشارك الإلكترونات وتتكون بعدها روابط أيونية، ومثال عليها الفلور الذي هو أعلى العناصر في الكهرسلبية بينما أقلها في الكهرسلبية هو الفرانسيوم.

وضّح الفرق بين الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة؟

حيث أن هناك العديد من الدلالات التي توضح الفرق بين التغييرين وتتبين تلك الفروق في النقاط التالية:

• من خلال قياس خصائص المادة الكيميائية وملاحظتها بعد ان تتعرّض لتغيير كيميائي، حيث انه تتم ملاحظة الخصائص الفيزيائية بسهولة حتى وإن لم يحدث تغير كيميائي، فهي لا يلزمها ذلك للتعرف عليها.
• أما التغيرات الكيميائية يلزمها حدوث تفاعل كيميائي حتى نلاحظها ولكن في نفس الوقت لا يشترط حدوث تغيرًا فيزيائيًا جراء التفاعل.
• الخصائص الكيميائية ترتبط وتجتمع مع بعضها بروابط كيميائية، بينما الفيزيائية لا يجمعها أي روابط من هذا النوع.
• الخصائص الكيميائية قد نحتاج إليها حتى نتعرف على طريقة التفاعل أما الفيزيائية فهي تساعد في وصف المادة وتحديدها.

هناك العديد من الأمثلة على الخصائص الكيميائية وهي الاشتعال والمحتوى الحراري للاحتراق بينما الفيزيائية فالأمثلة عليها نقطة التجمد والغليان والانصهار وحجم المادة وكتلتها وغيرها، وبذلك نكون أوضحنا الإجابة حول سؤال: اي مما ياتي ليس من الخصائص الفيزيائية للمادة .. بشكل تفصيلي ونتمنى أن يكون الموضوع نال إعجابكم.