ما هي القوى التي يجب التغلب عليها عند صهر الثلج

كتابة: دعاء اشرف آخر تحديث: 22 يونيو 2022 , 09:58

 القوى التي يجب التغلب عليها عند صهر الثلج

القوى التي يجب التغلب عليها عند صهر الثلج هي الروابط الأيونية .

القوة الجزيئية التي يجب التغلب عليها في حالة ذوبان الجليد هي قوة الجاذبية التي تكون بين الجزيئات وحتى تتمكن التغلب عليها يجب أولا القيام بتحديد قوة الجذب التي توجد بين الجزيئات في الجليد حتى تتمكن من التعرف على نوع القوى بين الجزيئات لتتغلب عليها [1].

حتى يحصل عملية الذوبان لان تغير حالة المادة مثلا عندما يحدث الانصهار من الحالة الصلبة إلى السائلة، يكون هذا بسبب القدرة للتغلب على قوى الجذب التي تكون بين جزيئات المادة لذا تختلف نقطة الانصهار من مادة عن مادة تبعا لقوة الجذب الموجودة بين الجزيئات في المواد .

القوى التي يجب التغلب عليها عند غلي الماء

القوى التي يجب التغلب عليها عند غلي الماء الترابط الهيدروجيني .

تتحكم الروابط التي تكون بين جزيئات المادة والعوامل الأخرى ومنها الجذب بين جميع جزيئات الغاز إلى أن يصبح في الحالة السائلة أو الحالة الصلبة، وهذا يحدث بسبب القوى الموجودة بين جزيئات المادة [2].

كما أن القوى الجزيئية الداخلية الموجودة بين جزيئات المادة تحافظ على الجزيء مع بعضة مثل الروابط الموجودة بين الذرات، كما أن القوى الجزيئية المشتركة تعتبر من عوامل الجذب بين الجزيئات وتساعد على تحديد الخصائص الفيزيائية للمادة .

تتباين نقاط القوة الموجودة بين الجزيئات على نطاق واسع كما أن عوامل IMF الموجودة بين الجزيئات الصغيرة تكون في أغلب الوقت عوامل ضعيفة في حالة مقارنتها بالقوى الموجودة داخل الجزيئية التي تقوم بربط الذرات مع بعضها داخل الجزيء .

مثل عند القيام بالتغلب على عوامل IMF في مول واحد من حمض الهيدروكلوريك السائل ليتم تحويله إلى حمض الهيدروكلوريك الغازي، كل ما تحتاجة فقط هو حوالي 17 كيلوجول .

لكن إذا كنت ستقوم بكسر الروابط التساهمية بين ذرات الهيدروجين والكلور في مول واحد من حمض الهيدروكلوريك تحتاج إلى حوالي 25 مرة أكثر من الطاقة 430 كيلوجول، كما أن القوى الجزيئية الداخلية تعمل على المحافظة على الجزيء بحالة سليمة .

كما أنها تجمع القوى الجزيئية بين جزيئات متعددة مع بعضها البعض وتعمل على تحديد بعض الخصائص للمادة وتسمى القوي الجذابة الموجودة بين الذرات والجزيئات المحايدة باسم قوى فان دير فال أو على يشار إليها ولكن بشكل غير رسمي على أنها عوامل الجذب بين الجزيئات .

النقطة التي يكون عندها الماء في ثلاث حالات تسمى

  • صلبة .
  • سائلة .
  • غازية .

من المعروف أن الماء هي مادة عديمة اللون والرائحة ونقية ويمكن الحصول عليها في ثلاثة صور، هي صور صلبة الجليد أو الحالة السائلة وهو الماء بالصورة المعروفة أو على هيئة غاز في حالة التبخر [3].

الحالة الصلبة : هو الجليد أو الثلج ويكون عبارة عن ماء انخفضت درجة الحرارة فتحول إلى الثلج، هذا يحدث بسبب ابتعاد الجزيئات عن بعضها البعض مما يجعلها تتحول إلى مادة أقل في الكثافة هي الجليد .

فهي أقل في الكثافة من الماء فيكون أخف في الحجم من حجم الماء لذا نجد أن الثلج يكون في أعلى الماء وعند وصول درجة حرارة إلى درجة 0 درجة مئوية أو 32 درجة فهرنهايت .

أما الحالة السائلة للماء  : هو الشكل المعتاد للماء  يكثر استخدامه بشتى الطرق مثل الري والشرب وأيضا الغسيل.

الحالة الثالثة للماء هي الحالة الغازية : يتحول فيها الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية وبخار الماء موجود بصورة كبيرة في الهواء، لكن لا يمكن رؤيته فير في حالة غليان الماء، أو ارتفاع درجة الحرارة فيتحول الماء من الحالة السائلة بخار .

الحالة الغازية تم تنخفض درجة الحرارة فيتكون على هيئة سحب صغيرة وسحابة البخار هي نسخة مصغرة للسحب التي يمكن رؤيتها في السماء كالغيوم فعند مستوى سطح البحر يتكون البخار بشكل كبير عند 100 درجة مئوية أو 212 درجة فهرنهايت .

ليقوم بالامتزاج مع حبيبات صغيرة من الغبار في الهواء لتساقط قطرات المطر بصورة طبيعية، هي قطرات الماء في درجات الحرارة الدافئة أما في درجات الحرارة الباردة تهطل قطرات المطر على هيئة ثلوج أو برد .

عملية تحول البخار إلى سائل وتنطلق في اثناء ذلك طاقة هي التكاثف التبخر الانصهار

التبخير : تحدث عملية التبخير بسبب ارتفاع درجة حرارة الماء إلى 100 درجة مئوية عند التسخين حيث تصل إلى مرحلة الغليان فتتغير حالة الماء من مادة سائلة إلى البخار ودرجة حرارة الماء، وهي 100 درجة مئوية يطلق عليها نقطة غليان الماء [4].

نقطة الغليان : نقطة الغليان هي درجة حرارة محددة عند الوصول المادة سائلة إليها تقوم المادة بالغليان وتختلف درجة غليان كل مادة على حسب نوع قوة بين جزيئاتها .

التكاثف : عملية التكثيف وهي عملية تحدث بسبب انخفاض درجة الحرارة فمثلا يتغير البخار عند انخفاض درجة الحرارة إلى ماء بسبب التكثيف، التكثيف هو عملية عكسية لعملية التبخير والتي تحدث نتيجة لارتفاع درجة الحرارة .

كما أن صناعة الماء المقطر يتم عن طريق عملية التكثيف للبخار وهي يطلق عليها عملية التقطير، تتم هذه العملية عن طريق القيام بغلي الماء حتى يقوم بالتبخر عن الوصول إلى درجة الغليان وهي 100 درجة مئوية ثم يتم تبريد هذا البخار الناتج وهي عملية التكثيف ليرجع الماء إلى حالته مرة أخرى السائلة

التجميد : عملية التجميد هي عملية تتم بسبب تغيير المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، وهذا يحدث نتيجة لانخفاض درجة الحرارة حتى التجمد فمثلا يتحول الماء من حالته السائلة عند انخفاض درجة الحرارة إلى الثلج، وهي حالة صلبة وتحدث عملية التجمد عند الوصول الي درجة حرارة معينة و هي 0 درجة مئوية.

ذوبان : عملية الذوبان هي العملية العكسية لعملية التجمد  فيها يتحول المادة من الحالة الصلبة نتيجة ارتفاع درجة الحرارة إلى الحالة السائلة ،مثل ما يحدث للثلج أو الجليد وهي الحالة الصلبة للماء عند ارتفاع درجة الحرارة فيذوب الجليد ويتحول إللاى الحالة السائلة فيتحول إلى ماء سائل عند 0 درجة مئوية .

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى