إليكم بحث عن قياس المادة التي تعرف في علم الكيمياء بأنها كل ما له كتلة وتشغل حيزا في الفراغ، ويمكن أن تكون هذه المادة ملموسة أو غير ملموسة، وتحدث داخلها مجموعة من التفاعلات التي تؤدي إلى تغيير في خصائصها.
تتكون المادة من جزيئات صغيرة جدا تسمى الذرات والتي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، وقد تتكون المادة من اتحاد عنصرين أو تتكون من عنصر واحد، وبالنسبة للعناصر فإنها قد تتكون من مجموعة من الذرات المنفردة أو مجموعة من الجزيئات التي تتكون من اتحاد أكثر من ذرة، ومن خلال الموسوعة سنسلط الضوء على حالات مختلفة للمادة بالإضافة إلى كيفية قياسها.
بحث عن قياس المادة
ماهى حالات المادة ؟
- الحالة الصلبة: هذه الحالة تحدث عندما تصبح جزيئات المادة قريبة جدا من بعضها البعض، وتهتز ذراتها وجزيئاتها باستمرار، حيث تتميز مكوناتها بترابط قوي بين الذرات والجزيئات، ويصعب تغيير حالة المادة الصلبة بسهولة إلا في ظروف معينة.
- الحالة السائلة: وهذه الحالة تحدث عندما يقل تماسك مكونات المادة، مما يؤدي إلى زيادة قدرة الذرات على التحرك بسهولة داخلها مقارنة بالذرات في الحالة الصلبة، ولا توجد شكل ثابت للسوائل، بالإضافة إلى أن كل نوع من السوائل له درجة مختلفة من اللزوجة عن السائل الآخر.
- الحالة الغازية: هذه هي الحالة التي تتميز فيها الذرات بحرية تامة في الحركة، حيث تتحرك بشكل عشوائي، وما يميز المواد الغازية عن المواد الصلبة والسائلة هو عدم وجود شكل أو حجم محدد لها، ويسهل التحكم فيها عن طريق ضغطها في أوعية مثل الإطارات.
- الحالة البلازمية: هذه هي حالة المادة الغازية التي تحتوي على آيونات، حيث توجد مجموعة من الإلكترونات التي لا ترتبط بالبروتونات أو النيترونات. تحدث هذه الحالة عندما يتم إخراج إلكترون واحد أو أكثر من المادة. يحدث ذلك عند تعرض الغاز لدرجة حرارة محددة وكمية معينة من الطاقة.
طرق قياس المادة
قياس حجم المادة
- يتم تعريف حجم المادة بوجود حيز معين من الفراغ يحتله المادة، ووحدة قياسها هي المكعب.
- يتم الاعتماد على المختبر أو الكأس المدرج على قياس المادة في حالتها السائلة.
- في حالة قياس حجم مادة منتظمة الشكل، يتم ذلك باستخدام بعض القوانين الرياضية، ولا يمكن قياس المادة غير المنتظمة الشكل إلا في حالة واحدة إذا كان الجسم المراد قياسه صغير الحجم، وذلك بوضعه في كمية معينة من الماء وقياس الحجم عن طريق حساب زيادة حجم الجسم بعد وضعه في الماء لفترة زمنية محددة.
قياس كتلة المادة ووزنها
- الكتلة: تكمن فكرتها في وجود كمية محددة في جسم من أجسام المادة تعبر عن حجم تلك المادة، ووحدة قياس تلك الكتلة هي الكيلوغرام.
- الوزن: وفقا لتعريف العالم نيوتن، يعبر عن الوزن بمقدار الجاذبية الأرضية للجسم، والوزن يعتبر متغيرا يتأثر بمكان وجود المادة، بالاختلاف عن الكتلة التي تكون ثابتة.
- يتم استخدام عدة أدوات لقياس كتلة المادة ووزنها، مثل الميزان الزنبركي، وذلك يعتمد على عاملين أساسيين وهما السعة والدقة.
- وفقاً للقانون التالي فإنه يتمثل في علاقة تربط بين الوزن والكتلة: الوزن يساوي الكتلة مضروبة في تسارع الجاذبية الأرضية، وقيمة تسارع الجاذبية الأرضية تصل إلى حوالي 9.8 متر في الثانية وهي قيمة ثابتة غير قابلة للتغيير.
قياس الكتلة الذرية
- مفهوم الكتلة الذرية يشير إلى وجود مجموعة من البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة.
- يعتمد قياس كتلة المادة على قياس كتلة نظير الكربون 12 الذري، حيث أن وحدة الكتلة الذرية تساوي 12/1 من كتلة ذرة الكربون 12.
- يتم حساب الكتلة الذرية من خلال هذه العلاقة التالية: (12/1)×(كتلة ذرّة العنصر/كتلة ذرّة نظير الكربون12).
قياس كثافة المادة
- مفهوم كثافة المادة هو مقدار تركيز هذه المادة في الجسم، ووحدة قياس كثافة المادة هي كغ/م³.
- تُقاس كثافة المادة وفقاً لهذا القانون: كثافة المادّة=الكتلة/الحجم
قياس عدد المولات
- هذا النوع من القياس يتعلق بتحديد كمية المادة التي تحتوي على عدد محدد من الجزيئات أو الذرات، حيث يصل هذا العدد إلى 6.02×10^23، فالمول الواحد يعادل عدد الجزيئات أو الذرات في 12 غراما من ذرة الكربون 12.
- يطلق على عدد الذرات والجزيئات في تلك المواد اسم عدد أفوجادرو، ويتم حساب قيمة عدد المولات وفقا للعلاقة التالية: عدد المولات = الكتلة / الكتلة المولية.