الخصائص الفيزيائية والكيميائية
تُعرّف المادة على أنها كل ما له كتلة ويشغل حيزًا في المكان، وتتكون من تفاعل مجموعة من الجزيئات الصغيرة جدًا المعروفة باسم الذرات. لفهم نوعيات هذه المواد، من الضروري دراسة خصائصها والتغيرات التي يمكن أن تحدث لها. وتندرج هذه الخصائص تحت نوعين رئيسيين هما: الخصائص الفيزيائية والخصائص الكيميائية. سنتناول في هذا المقال أمثلة وأنواع وميادين استخدام كل من هاتين الخاصيتين.
الخاصية الفيزيائية
تعتبر الخصائص الفيزيائية خصائص تصف التغيرات والتحولات في نظام فيزيائي خلال فترة معينة، ويمكن قياسها أو ملاحظتها دون إحداث أي تغيير في مكونات المادة.
أنواع الخصائص الفيزيائية
- الخصائص الفيزيائية المكثفة (غير الكمية): هي خصائص ثابتة لا تتأثر بكمية المادة أو حجمها، مثل الكثافة التي تقاس بوحدة الكيلوغرام لكل متر مكعب، ودرجة الحرارة النوعية التي تقاس بوحدة الجول لكل مول.
- الخصائص الفيزيائية الشمولية (الكمية): تتعلق الخصائص هنا بحجم المادة أو كميتها في الجسم، حيث تزداد هذه الخصائص مع زيادة حجم أو كمية المادة، مثل المحتوى الحراري وعدد الجسيمات.
ميادين استخدام الخصائص الفيزيائية
- اختيار المواد المناسبة للصناعات: على سبيل المثال، يُستخدم الزجاج في صناعة الأكواب لأنه مادة قابلة للتشكيل وثابتة كيميائياً، بالإضافة إلى خاصيته الشفافة، مما يجعله مثالياً لصناعة النوافذ.
- فصل المواد: يمكن استغلال الخصائص الفيزيائية لفصل مكونات المخاليط. على سبيل المثال، باستخدام خاصية درجة الغليان، يمكن تبخير السائل الأقل في درجة الغليان عند تعرض المخلوط لدرجة حرارة معينة، بينما يبقى السائل ذو درجة الغليان الأعلى في وعاء التسخين.
- تمييز المواد: يمكن التفريق بين أنواع المواد المختلفة بناءً على خصائصها الفيزيائية. على سبيل المثال، تُعرف المواد ذات درجات الغليان والانصهار المنخفضة التي توصل الكهرباء في حالتها السائلة بمصطلح أملاح، بينما تُعتبر المواد القادرة على توصيل الكهرباء ولها سطح لامع معادن نقية.
أمثلة على الخصائص الفيزيائية
تشمل بعض الأمثلة على الخصائص الفيزيائية: المساحة، الكثافة، الضغط، الإشعاع، الشدة، السعة، السرعة، الحجم، مقاومة الشد، مقاومة الضغط، مقاومة القص، اللزوجة، الحرارة النوعية، المقاومة، النوعية، التمدد الحراري، الكتلة، ونقطة الانصهار، بالإضافة إلى المجال المغناطيسي والفيض المغناطيسي والإضاءة.
الخاصية الكيميائية
تُعرّف الخاصية الكيميائية بأنها خاصية غير مرئية يمكن تحديدها بواسطة الحواس، وتوضح سلوك المادة أثناء عملية التفاعل الكيميائي. يُمكن أيضًا تعريفها بقدرة المادة على الارتباط مع مواد أخرى أو التحول إلى مادة جديدة.
أمثلة على الخصائص الكيميائية تشمل:
تكوين الماء:
يتكون الماء من احتراق غاز الهيدروجين مع غاز الأكسجين، حيث تُعتبر خاصية الاحتراق الخاصة بالهيدروجين خاصية كيميائية. بعد تكون الماء، تختفي المواد الأصلية (غازا الأكسجين والهيدروجين)، ويتم استبدالها بمادة جديدة تختلف كيميائيًا (الماء)، ولا يمكن استرجاع الأكسجين والهيدروجين من خلال أي عمليات فيزيائية مثل الغليان أو التجمد. تشمل أمثلة أخرى على الخصائص الكيميائية: الكهرسلبيّة، معدل الاحتراق، التأكسد، السمية، القابلية للاشتعال، التحليل الكهربائي، والذوبان.
