محتويات
الاشتعال يعد من الخصائص الفيزيائية للمادة
الاشتعال يعد من الخصائص الفيزيائية للمادة , لا غير صحيح لإن الاشتعال من الخواص الكيميائية للمادة .
هناك ما يحدث في تركيب المادة ومتعلق بخواصها الكيميائية ويسمى التغير الكيميائي، فالنار المشتعلة مثلاً في الأخشاب ينتج عنها تغيرات كيميائية، نتيجة تفاعل الأكسجين المتواجد في الهواء مع الخشب فيُحدث احتراق منتجاً الرماد وهي مادة جديدة، إذا الخشب من المواد القابلة للاشتعال أو الاحتراق، ولهذا الاشتعال من الخواص الكيميائية وليس من الخواص الفيزيائية، وهناك بعض المواد التي تم وضع تحذيرات لديها من أجل حفظها من الحرارة أو اللهب، بسبب الاشتعال، وهناك مواد غير قابلة للإشتعال فهي كالحجارة.
تفاعلات شائعة بين بعض المواد
هناك تفاعلات كيميائية تحدث، بين المواد والأكسجين المتواجد في الهواء، مما يسبب تكون أكسيد الحديد، وهو ما يسمى الصدأ على الباب الحديدي الغير مدهون، أما في الفاكهة فهناك تفاعلات شائعة أيضاً مثل ما يحدث في فاكهة الموز أو التفاح عندما يتعرض للأكسجين يصبح لونه بنياً، وإذا تم تقشيرها وتعرضت للهواء فسدت مع الوقت نتيجة تفاعل بعض العناصر سببت الفساد، ومن الخواص الكيميائية أيضاً قابلية تفاعل بعض المواد مع الأكسجين أوالكبريت.
الكثافة خاصية فيزيائية
الكثافة والحجم من الخواص الفيزيائية .
أما الكتلة ليست الخاصية الفيزيائية الوحيدة التي يمكن أن تعبر عن المادة ومقدارها، فالكثافة هي الكتلة الموجودة في وحدة الحجوم، وتساوي الآتي، ناتج قسمة كتلة الجسم على الحجم الخاص به وبجانب الكثافة هناك خواص فيزيائية للمواد يمكن القياس بها عن طريق الحواس أو القياس، وخاصية الطول والكتلة تعتبر من الخواص الفيزيائية المفيدة وعندما يتم قياسها يتم استخدام المسطرة أو الشريط المتري، بينما الكتلة من الخواص الفيزيائية التي تعبر وتصف حوالي نصف كمية المادة في الأجسام.
الفرق بين الصفات الفيزيائية والصفات الكيميائية
- الخواص والتغيرات الفيزيائية.
- الخواص والتغيرات الكيميائية.
تختلف التغيرات الكميائية للمادة عن التغيرات التي تحدث للمادة كتغيرات فيزيائية، فالتغير الكيميائي، ينتج مواد جديدة تختلف في الخواص عن الخواص الخاصة بالمادة الأصلية، مثل ما يحدث في السكر وهو على شكل البلورات الناعمة البيضاء، عندما يتم تسخينه فوق اللهب يحدث له تغير كيميائي، ويتحول لمادة جديدة هي الكراميل ولونه يتغير للون بني، وهنا يستنتج أن التغير الكيميائي يحدث بسبب الحرارة ويغير من طعم ومظهر الأشياء.
الخواص والتغيرات الفيزيائية: الخاصية الفيزيائية هي الخاصية المتعلقة بالمادة وما يمكن ملاحظته عليها أو قياسها دون إحداث تغيير في أي تركيب للمادة الأصلية، ويسمى ذلك الخاصية الفيزيائية، ومن أهم الخواص الفيزيائية، اللون والشكل الخاص بالمادة، لأن المادة هي كل ما له كتلة وحيز، واللون أول خاصية فيزيائية يمكن ملاحظتها على المادة، والطول والكتلة، وأيضاً الحجم والكثافة، ولهذا نستنتج أن التغير الفيزيائي يُحدث تغير في الخواص الفيزيائية مع الحفاظ على هوية المادة الأصلية، مثلما يحدث في البلاستيك الذي يستخدم أثناء التغليف يتم تشكيل البلاستيك ولكن مادته الأصلية كما هي.
الخواص والتغيرات الكيميائية: عندما يتم حرق الخشب لا ينتج إلا كوم من الرماد وهذا ما يسمى تغير كيميائي، ومن التغيرات الكميائية أيضاً ما يحدث مع الحرارة والضوء، ولذلك يتم حفظ الفيتامينات في الزجاجات المعتمة أو يتم إضافة ورق الألومنيوم على الزجاجات للحفاظ على المنتجات داخل الزجاجات، أما الحجر الجيري، يحدث به أيضاً تغير كيميائي مع تعرضه للحرارة، مما ينتج عنه غاز ثاني أكسيد الكربون، ومن التغيرات الكيميائية للماء ما يسمى التحليل الكهربائي للماء، وفيه تعمل الكهرباء على إحداث تغيرات كيميائية، تؤدي إلى تفككها وهذا يؤدي إلى الحصول على غاز الهيدروجين، والأكسجين وهما مكوني الماء.[1]
ما هي الخصائص الحرارية للمواد
- السعة الحرارية.
- التمدد الحراري.
- التوصيل الحراري.
- الإجهاد الحراري.
الخصائص الحرارية للمواد هي تلك الخصائص للمادة التي تظهر نتاج تفاعلها مع مكونات تؤثر على درجة الحرارة، بمعنى آخر هي الخصائص التي تظهرها المادة عندما يتم تعرضها للحرارة، ولهذا تعتبر الخصائص الحرارية جزء من بعض الخصائص الفيزيائية للمواد، وتحدد الخصائص الحرارية للمادة كيفية التفاعل عند التعرض للتقلبات الحرارية سواء كانت الحرارة مرتفعة أو منخفضة جداً، ومن أهم المكونات الرئيسية للخواص الحرارية السعة الحرارية، التمدد الحراري، التوصيل الحراري، الإجهاد الحراري.
السعة الحرارية: يمكن تعريف السعة الحرارية للمادة على أنها مقدار الحرارة المطلوبة، لتغيير درجة حرارة المادة بدرجة ما، ويتم التعبير عن درجات الحرارة عموماً بالجول أو السعرات الحرارية أو الدرجة المئوية أو الكلفن، وهي صيغ يتم بها احتساب السعة الحرارية للمواد بها.
التمدد الحراري: وهو من المكونات الرئيسية للخصائص الحرارية للمادة والتي تسبب تغير الشكل العام، أي أن المادة تتمدد بالتسخين، كما أن شكل وحجم المادة ومساحتها يمكن أن يتغير أيضاً مثل مسارات السكك الحديدية وما يحدث لها من تشوه بسبب الحرارة.
التوصيل الحراري: هناك مواد تعتبر موصل جيد للحرارة المرتفعة عن بعض المواد الأخرى، فالقضيب الحراري يوصل حرارة عن زجاج النوافذ وهناك زجاج يقلل من تدفق الحرارة داخل البِناء أيضاً.
الإجهاد الحراري: هناك ما يحدث للجسم بسبب التمدد الحراري أو الانكماش ويسمى الإجهاد الحراري للأجسام، ومن الممكن أن يصل التمدد الحراري إلى انفجار المادة لأن له طبيعة مدمرة، مثل الشقوق المتواجدة على الطرق وما يحدث لها عند اشتداد الحرارة.[2]
أنواع الخصائص الفيزيائية
- الخواص الفيزيائية المكثفة.
- الخواص الفيزيائية الشاملة.
الخواص الفيزيائية يمكن أن يتم ملاحظتها أو قياسها دون أن يكون هناك أي تغير في مكونات المادة، ويتم استخدام الخاصية الفيزيائية من أجل وصف المادة وأنواعها التي تشتمل على خصائص فيزيائية مكثفة وخصائص فيزيائية شاملة.
الخواص الفيزيائية المكثفة: تعتبر الخصائص الفيزيائية المكثفة خصائص مجمعة، أي أنها خاصية لها علاقة بالمادة ولكنها لا تعتمد على حجم المادة، ومن أمثلة الخصائص المكثفة الفيزيائية درجة الحرارة، الكثافة، معامل الإنكسار، صلابة الأجسام، مثلما يحدث في قطع الماس تحافظ القطع المكونة لها على صلابتها، ويصل حجمها لبضع ذرات، ومن خواص المادة الماسية، اللون المميز والتوصيل الجيد للكهرباء لأنها تتدفق عبر المادة، كما أن تلك المادة قابلة للتطويع والتسطيح، أما اللمعان فلمعان المادة يعتبر من الخواص الفيزيائية.
الخواص الفيزائية الشاملة: والتي تعبر عن تغير مقدار المادة وخواصها من حيث الكتلة والحجم والطول، وخاصة أن التغير المادي يحدث دون أن يسبب تغيرات في التركيبات الجزيئية، سواء للعنصر أو المركب، الموجود قبل حدوث التغير الفيزيائي، وهذا يحدث في أي من حالات المادة الثلاث وهم حالات رئيسية صلبة وغاز وسائل، وتتميز الحالة الصلبة للمادة بالهيكل الثابت، لأن الشكل والحجم لا يتغيران، لأنه يتم تجميع الذرات في ترتيب ثابت بإحكام، أما الحالة السائلة للمادة، فهي حالة تتميز بالمرونة، لأنها قادرة على التشكل في أي حاوية ومع هذا تتميز بالحجم الثابت للسائل، أما الحالة الغازية، فهي ذرات منفصلة، وهي عكس كل من الحالة الصلبة والحالة السائلة، ولا يوجد له شكل وحجم ثابت.[3]
