خواص المادة

المادة هي عبارة عن مجموعة تتكون من نوع واحد من العناصر أو من عنصرين فأكثر، أو هي عبارة عن مجموعة من المركبات الكيميائية المتحدة مع بعضها البعض، لكل مادة خصائص فيزيائية وكيميائية تميزها عن المواد الأخرى، حيث من خلال هذه الخصائص يمكننا معرفة نوع المادة ومكوناتها واستخداماتها، وساهمت هذه الاختلافات على اكتشاف مواد جديدة وترتيبها وتصنيفها في جداول، لكي تسهل على العلماء دراسة المواد المتشابه في صفة أو أكثر.

ومن أشهر هذه الجداول هو الجدول الدوري الذي صنف العناصر إلى مجموعات ودورات، بحيث تمتاز كل مجموعة من العناصر بخصائص متشابهة مثل القدرة على توصيل التيار الكهربائي أو توصيل الحرارة أو اللمعان أو الإشعاع، وإلى غيرها من الخصائص التي سوف نناقشها في هذا المقال.

الخواص الفيزيائية للمادة هي من الأمور التي يمكن ملاحظتها ووصفها وقياسها من خلال أجهزة معينة أو من خلال ملاحظتها عن طريق عمل تجارب معينة، ومن أشهر الخواص الفيزيائية التي تمتاز بها المواد عن بعضها البعض، كما يلي:

• القدرة على توصيل التيار الكهربائي: وذلك يتم من خلال توصيل المواد المختلفة سواء كانت تتكون من عنصر واحد أو أكثر، أو إذا كانت تتكون من مركبات مع مصدر كهربائي وأسلاك، وبالتالي يمكننا معرفة قدرة هذه المادة على توصيل التيار الكهربائي، حيث تم تصنيف المواد إلى عازلة موصلة أو شبه موصلة، فساهم هذا التصنيف على ترتيب العناصر في الجدول الدوري إلى مجموعات مقسمة حسب قدرة المادة وكفاءتها في توصيل التيار الكهربائي.
• الموصلية الحرارية: يمكننا ملاحظة هذه الخاصية في الكثير من المواد، فلو وضعنا قطعة من الحديد وقطعة من الخشب في الشمس أو على مصدر حراري مثل التدفئة لوجدنا أن قطعة الحديد ستسخن بشكل أسرع وبمقدار أكبر بكثير من قطعة الخشب، فمن خلال هذه الخاصية يمكننا التفريق بين المواد العازلة حرارياً أو الموصلة، واستخدامها في العديد من المجالات مثل عزل جدران المنزل لكي لا تصل البرودة أو الحرارة العالية الى داخل المنزل.
• حالة المادة: تقسم حالات المادة إلى أربع حالات؛ وهي الحالة الصلبة والسائلة والغازية والبلازما، ومن خلال هذه الحالات نستطيع التمييز بين المواد من ناحية ترتيب الذرات فيها وقوة ترابطها وشكل البلورات فيها.
• إشعاع المادة: من خلال هذه الخاصية نستطيع معرفة المواد المشعة ونوع الأشعة الصادرة عنها، ومعرفة عمر النصف لها وسلسلة التفاعل الخاصة فيها، ومعرفة أهم استخدامات هذه المواد وذلك حسب قدرتها على الإشعاع وقوة إشعاعها.

تعبر الخواص الكيميائية للمادة عن سلوك المادة وطريقة تفاعلها مع المواد الأخرى عند الظروف المعيارية (ضغط ثابت وحرارة ثابتة)، وكيفية ارتباط هذه المواد مع بعضها البعض ونوع الرابطة المتكونة بين المواد المتفاعلة، ومن الروابط الكيميائية التي تنشأ بين المواد المتفاعلة ما يلي:

• الرابطة الأيونية: هي الرابطة التي تحدث بين الفلزات واللافلزات مثل تفاعل الصوديوم والكلور لتكوين ملح الطعام، وتكون هذه الرابطة قوية جداً، وتعتمد على مبدأ كسب وفقد الإلكترونات.
• الرابطة التساهمية أو التشاركية: هي الرابطة التي تحدث بشكل عام بين المواد اللافلزية، وأشهرها الروابط التي تحدث بين عنصر الكربون والهيدروجين، حيث تكون هذه الرابطة أقل قوة من الرابطة الأيونية، وتعتمد على مشاركة الإلكترونات بين العناصر المتفاعلة دون فقدها أو اكتسابها، ومن أشهر المواد الناتجة من هذه التفاعلات هي المواد العضوية.