الوسم: الكيمياء

هلا شحاااالك انا عندي تقرير عن حالات الماده
جاااهز مقدمه وخاتمه انا مسويته
اتمنى يعجبكم

المقدمه
الحمد لله رب العالمين والصلاة والسلام على أشرف
المرسلين معلم الأمة ومرشدها سيدنا محمد صلى الله
عليه وسلم النبي الأمين وعلى آله وصحبه أجمعين وبعد
فهذا تقرير الكيمياء يتكلم عن المادة هي كل ماله كتلة
ويشغل حيزا من الفراغ وأنها توجد على حلات ثلاث ،
إضافة الى الحالة الربعة سوف تتعرف لها في هذه
التقرير باختصار .

المادة وحالاتها
تتواجد المادة على أربع حالات ( وتسمى أشكال)( Forms) وتعتمد الحالة التي تتواجد عليها المادة على درجة حرارتها. فعلى سبيل المثال : الماء ( سائل ) إذا خفضنا درجة حرارته يتحول إلى ثلج).صلب ) وإذا رفعنا درجة حرارته يتحول إلى بخار الماء ( غاز ) وإذا واصلنا عملية رفع درجة حرارته يتحول إلى ( بلازما ) وهي الحالة الرابعة للمادة وتكون طاقتها عالية جداً. وفي دراستنا الحالية نقصر إهتمامنا على الحالات الثلاث الأولى ( الغازية, السائلة, والصلبة ) لأنها الحالات الشائعة على سطح الأرض أما الحالة الرابعة), (البلازما) فلها موضع آخر عندما تقوم بدراسة الكون.

يتضح أن السوائل والغازات تستجيب للقوى الخارجية في تغيير شكلها. وتكون المسافة بين جزيئاتها كبيرة مما يتيح لها حرية الحركة. ولذلك تسمى السوائل والغازات " المائع ".

أما الحالة الرابعة من المادة وهي " البلازما " وتتكون البلازما عبر مراحل تدريجية تتم بإرتفاع درجة الحرارة, حيث تتفكك جزيئات الغاز إلى ذرات في المرحلة الأولى. ثم يتبع ذلك في المرحلة الثانية تأيين لذرات الغازات نتيجة التصادمات التي تؤدي إلى إنطلاق الإلكترونات من المدارات الخارجية للذرات, وبذلك تتكون البلازما من خليط من الذرات المتعادلة والأيونات الموجبة والإلكترونات. والبلازما هي الحالة الشائعة للمادة في الكون حيث تشكل 99% من المادة. إلا أنها نادرة جداً على الأرض إلا في الحالات التي يقوم الإنسان بصنعها مثل " مصابيح الفلورنست ".

ما الفروق في الخواصّ الفيزيائيّة بين حالات المادّة الثلاث ؟

اننا متفقون بداية ان حالات المادة الثلاث مكونة من جزيئات

ولكن ما هي الإختلافات في الخواص الفيزيائية

الإختلافات في الخواص الفيزيائية

الحالة الجامدة

الموادالصّلبة لها شكل ثابت حيث أن الجزيئات لا تنتقل من مكانها
الجزيئات متقاربة بقدر كبير في الحالة الجامدة

الكثافة في المواد الصلبة عالية,لأن الفراغات صغيرة جدًّا بين الجزيئات.

الحالة السائلة

تأخذ السّوائل شكل الوعاء الذي توضع فيه ,و الجزيئات في السوائل ليست ثابّتة

السّوائل صعبة الضّغط , لأن جزيئات السائل لا تتقارب نتيجة الضغط
السّوائل عالية الكثافة إلى حدّ ما ,و ليس هناك مساحات كبيرة بين الجزيئات .

الحالة الغازية

ليس للغازات شكل محدد لكن الغازات تملأ أيّ فراغ متاح لأن الجزيئات تتحرّك بسرعة في كلّ الاتّجاهات

يمكن ضغط الغازات بسهولة , ولجزيئات الغازات مساحات كبيرة فيما بينها , لذلك فإنه من السهل أن تتقارب جزيئات الغاز
كثافة الغازات منخفضة جدًّا , وهناك مساحات فارغة كبيرة بين الجزيئات .

الحالة الصلبة الحالة السائلة الحالة الغازية

ضغط الغاز

يمكن أن ينضغط الغاز بسبب المساحات الكبيرة بين الجزيئات فيه حيث تتقارب الجزيئات نتيجة ضغط المكبس

اما السوائل و الجوامد فلا يمكن أن تضغط لأن جزيئاتها متقاربه بشكل كبير

كيف يتغيّرحجم الغاز بالحرارة؟

عندما يتم تسخين الغاز فإن جزيئات الغاز تكتسب طاقة أكبر و بناءً عليه فإنها تتحرّك بشكل أسرع وتبدأ بالقفز وتتصادم بعضها ببعض و بجدار الوعاء الموجودة فيه.
ومن خلال ذلك نلاحظ أن حجم الغاز ازداد نتيجة إرتفاع درجة الحرارة هذا يفيد بأن تزويد الغاز بالحرارة يزيد من حجمه أما الكتلة تبقى ثابّتة

أن للمادة ثلاث حالات ، صلبة ، سائلة وغازية.

وتعرف أيضاً أن الخشب صلب، والماء سائل، والهواء غاز .

ولكن هل تعلم أن حالات المادة الثلاث تسمى الحالات الفيزيائية للمادة.

بماذا تختلف حالات المادة عن بعضها؟
قديماً فسر الفيلسوف اليوناني ديمقريطس اختلاف حالات المادة بأنه راجع لاختلاف شكل ذراتها.
فذرات المواد الصلبة مكعبة ، لذلك فهي ثابته الشكل، بينما تكون ذرات السوائل كروية ، لذا فهي سهلة الانسياب.
تختلف حالات المادة الفيزيائية عن بعضها في المسافة الفاصلة بين دقائقها، وقوى التجاذب بينها:

فدقائق الغاز متباعدة، وقوى التجاذب ضعيفة جداً،
وعلى الطرف الآخر، دقائق المواد الصلبة متقاربة جداً، وقوى التجاذب بينها عالية.

خصائص حالات المادة

الحالة الصلبة

1.تتحرك دقائقها حركة موضعية اهتزازية.

2.لها شكل ثابت.

3.لها حجم ثابت.

4.غير قابلة للانضغاط.

5.طاقتها الحركية قليلة.

الحالة السائلة

1.تتحرك دقائقها حركة انتقالية ودائمة وعشوائية.

2.تأخذ شكل الوعاء الذي يوضع فيه.

3.لها حجم ثابت.

4.صعبة الانضغاط.

5.قابلة للجريان.

6.طاقتها الحركية عالية.

الحالة الغازية

1.تتحرك دقائقها حركة انتقالية ودائمة وعشوائية وسريعة
وفي خطوط مستقيمة وبكافة الاتجاهات.

2.تأخذ شكل الوعاء الذي يوضع فيه.

3.حجمها يعتمد على حجم الوعاء الذي توضع فيه.

4.قابلة للانضغاط بسهولة.

5.تمتاز بخاصية الانتشار.

6.طاقتها الحركية عالية جداً.

تغير الحالة الفيزيائية

ماذا يحدث إذا اخرجت مكعباً من الثلج من الثلاجة وتركته دقائق؟

ماذا تسمى هذه العملية؟

هل حدث تغير في تركيب الماء أثناء هذا التحول؟

تعلم بأن الثلج يسيل إذا تم إخراجه من مُجمدِّ الثلاجة، وأن هذه العملية تسمى انصهاراً.

ولكن هل تعلم بأن تحول الثلج إلى ماء يسمى تغيراً في الحالة الفيزيائية؟

إن التغير في الحالة الفيزيائية يحدث أيضاً عند تحول الماء السائل إلى بخار أو العكس.

وعند تغير الحالة الفيزيائية للمادة لايتغير تركيبها الكيميائي، ولكن التغير يحدث فقط للمسافة بين دقائقها وقوى التجاذب بينها.
فعند تسخين الثلج تهتز الدقائق أكثر وتزيد سرعتها ، وتأخذ الدقائق بالانزلاق على بعضها ، وتبدأ بالذوبان.

وعند تسخين الماء السائل تزداد سرعة الدقائق وتأخذ بالتصادم فيما بينها مما يوفر لبعض الدقائق الموجودة على سطح السائل طاقة حركية كافية فتهرب من السطح وتتحول إلى بخار.

تفسير بعض خصائص المادة

الانتشار

إذا فتح أحدهم غطاء زجاجة عطر في الغرفة التي أنت بها ، فإنك سرعان ما تشعر بذلك، فالرائحة تنتشر بسرعة خلال الغرفة، وتعرف من خلال حاسة الشم بالذي حصل.

الانتشار خاصية تمتاز بها الغازات وتحدث عند اختلاط دقائق الغاز ذاتياً بالهواء.

ولكن هل تنتشر جميع الغازات بنفس السرعة؟

الانضغاط

هل دقائق الغاز متباعدة أم متقاربة؟

هل قوى التجاذب بين دقائق الغاز كبيرة أم قليلة؟

هل سرعة دقائق الغاز عالية أم منخفضة؟

إن تعريض الغاز للضغط، يؤدي إلى تقارب الجزيئات فتزداد معه قوى التجاذب بين الدقائق وتتباطأ وقد تتحول بمزيد من الضغط إلى سائل.

فسر سبب كون المواد الصلبة غير قابلة للانضغاط؟
التكاثف
أيهما يملك طاقة حركية أكبر الماء السائل أم بخاره؟

ماذا يحدث إذا مر البخار فوق سطح بارد؟

تمتلك دقائق البخار طاقة حركية عالية، وعند تعرض البخار لسطح بارد تقل الطاقة الحركية لدقائقه وتتقارب ، وتزداد قوى التجاذب بينها وتتحول إلى سائل.

التبخر

هل يحدث التبخر عند درجة حرارة معينة، أم عند أي درجة حرارة؟

عند أي جزء من السائل يحدث التبخر؟

كيف يحدث التبخر؟

تتحرك دقائق السائل حركة دائمة وعشوائية وفي كافة الاتجاهات، وتسمى هذه الحركة بالحركة البراونية ( نسبة إلى مكتشفها روبرت براون ).

يحدث تصادم بين دقائق السائل بفعل الحركة البراونية مما يؤدي إلى فقدان بعض الدقائق لطاقتها الحركية واكتساب بعضها الآخر لتلك الطاقة، فإذا صادف أن اكتسبت إحدى الدقائق الموجودة على السطح طاقة كافية، فإنها تنفلت من سطح السائل وتتحول إلى بخار.

الخاتمة ::
الحمد لله الذي أتم عليَّ نعمه، ووالى عليَّ مننه، وأعانني فأكملت هذا التقرير بهذه الصورة التي أرجو أن أنال بها رضاه،وأن يكون تقرير نافعاً محققاً للغرض منه،وقد توصلت من خلاله إلى عدة نتائج من أهمها:
1. يربط بين حالة المادة و خولصها العامة .
2. يوجد العلاقة بين خواص المادة وقوةالترابط بين مكوناتها..
3. وجود الحالة الرابعة معه الحالات ثلاث للمادة وتسمه البلازما .

الرابط من هنا:
الكيمياء الكهربائية – الدرس الرابع

علم الكيمياء وأهميته وتعريفه

تعريف علم الكيمياء :
كما تعرف أن علم الكيمياء يتعامل مع الموادالتي تتكون من عناصر ومركبات وكل هذا المواد لها تركيب وخواص وتفاعلات وتحولات ،وتصاحب التفاعلات طاقة ، فنستنتج مما سبق أن علم الكيمياءهو : علم يهتم بدراسة تركيب المادةوالتغيرات التي تحدث لها والطاقة المصاحبة لهذه التغيرات

أهمية علم الكيمياء :
يدخل علم الكيمياء في جميع نشاطات الكائنات الحية ويسهم في كافة مناشط الحياة .

– بواسطة علم الكيمياء تم تحويل المواد الطبيعيةالخام إلى مواد تلبي احتياجات الإنسان ، فاستطاع الكيميائي أن ينتج من الفحم والنفطبعض المواد الجديدة كالأصباغوالعقاقير والعطور واللدائن (البلاستيك) والمطاط الصناعي .
– ساهمت الكيمياء في المجالالزراعي بواسطة الأسمدة الكيميائية والمبيدات الحشرية .
– أمكنبواسطة علم الكيمياء إنتاج الألياف الصناعية فساهمت في مجال الكساء والمنسوجات .
– وغير ذلك من المجالات الكثيرة التي تساهم بها الكيمياء .

طبيعة علم الكيمياء والطريقة العلمية في التفكير :
الكيميائييلاحظ الأشياء ويحاول أن يجيب عن التساؤلات حولها مثل : ما سبب الطعم الحلو للسكر ،لماذا وكيف يصدأ الحديد؟ فهنا قد لاحظ ثم يبدأ بالبحث عن جواب لهذه الملاحظاتوالتساؤلات ، ولكي يجيب فعليه أن يجرب ويعتمد على التجربة ، لأن علم الكيمياءأكثر العلوم اعتماداً على التجربة وذلك لسببينهما :

– الكيميائي يتعامل معموجودات لايراها ولا يستطيع إحصاءها مثل الذرات والجزيئات .
– القوانين العامة في الكيمياء قابلة للتغير والتعديل .

فهنا قد جرب ومع التجريب تتم عملية تدوين المعلومات عن النتائج التيشاهدها من التجربة ، وبعدها يبدأ بتفسير ماشاهده بوضع الفرضيات ،والفرضية هي :
فكرة تنبع من خيال العالم ترتبطبالحقائق والوقائع التي جرت حولها الملاحظات والتجارب فإذا كانت هذه الفرضية صحيحةوتم إختبارها بعدة تجارب لإثبات صحتها وأصبحت النتيجة إيجابية تصبح قانوناً عاماً ،

وبعد التفسير تأتي مرحلة نشر النتائج لتعم الفائدة على الجميع،حيث نستطيعالآنترتيب الخطوات العلمية في التفكير كما يلي :

– الملاحظة
– التجريب
– تدوين المعلومات
– التفسير
– النشر

المراحل التي مر بها علم الكيمياء :

– مرحلة علم الصنعة : والتي ظهرت فيها خرافةتحويل المعادن الرخيصة إلى معادن ثمينة .

– مرحلة الكيمياء التي اتجهت إلى الطب : ففي هذهالمرحلة تم تحضير العقاقير لشفاء المرضى وقد برز العلماء العرب في ذلك من مثل جابربن حيان وابن سينا والرازي .

– مرحلة نظرية فلوجستون : التي بدأت في النصف الثاني من القرن السابع عشر والتي تقول أن الفلوجستون عنصر يساعد المادة علىالإشتعال ويتحد معها مكوناً أكسيد المادة وأسموه (كالكس) : معدن + فلوجستون —-> كالكس وقد بقيت النظرية سائدة حتى أتى العالم الفرنسي لافوازيه عام 1778موأثبت خطأ هذه النظرية عندما سخن الزئبق وبرهن أن عملية الإحتراق عبارة عن اتحادأكسجين الهواء بالمادة (تأكسد) وليس كما قالت نظرية فلوجستون
المرحلة الرابعةوالأخيرة هي علم الكيمياء الحديثة التي بدأت في أواخر القرن الثامن عشر

دور العلماءالمسلمين في تطوير علم الكيمياء :
جابر بن حيان – أبو الكيمياء

هو جابر بن حيان بن عبدالله ، ولد في عام 102 هجرية (720 ميلادية) وذلك فيقرية طوس في الشمال الشرقي من إيران والتي تبعد 28 كيلومتراً عن مدينة مشهد ، وكانأبوه يعيش قبل رحيله إلى طوس في مدينة طرطوس السورية حيث كان يعمل عطاراً .

عكف جابر على دراسة علوم الطبيعيات والرياضيات ، ثم رحلإلى الكوفة حيث التقى بالإمام جعفر الصادق الذي كان عالماً في الكيمياء والدينأيضاً والذي حدثه عن علم الكيمياء عند اليونان والمصريين والفرس والهنود والصينيين .

أنشأ لنفسه معملاً في بيته بالكوفة اختبر فيه بنفسه كلماقاله القدماء من تجارب الكيمياء ليعرف مدى صحتها ، وكلما وجد نفسه بحاجة إلى جهازجديد أو آله ، صنع مايحتاجه بيديه حيث كان بالمعمل بيت للنار ، وفي ليلة واحدة سجلجابر أول كشفين له هما الماء الملكي وماء الذهب المستخدم حتى يومنا هذا في طلاءالأوراق والأخشاب .

هو صاحب نظرية أن كل المواد القابلةللاحتراق والمعادن (الفلزات) القابلة للتأكسد تتكون من أصول زئبقية وكبريتية وملحيةوهي نظرية الفلوجستون ولم يعرف العالم هذه النظرية إلا بعد جابر بألف عام ، ونظريةالإتحاد الكيميائي التي تقول بأن الاتحاد الكيميائي يحدث باتصال ذرات العناصرالمتفاعلة بعضها مع بعض ، وهي النظرية التي قال بها (دالتون) بعد جابر بألف عام .

كان كثير القرب من هارون الرشيد والبرامكة وبسبب هذاالقرب زعم البعض في زمن جابر وبعد زمانه أن أسراره في الكيمياء من أسباب ثرائهمالفاحش ، وقد ابتكر المواد التي تكفل التغلب على مشاكل الجنود وعبورهم لمياه البحاروقراءة الرسائل في الليالي المظلمة مما ساعد في انتصارات جنود الرشيد والبرامكة فيالفتوحات .

هو الذي حضر حجر الكي أو حجر جهنم (نتراتالفضة) لكي الجروح والعضلات الفاسدة ومازال هذا الأمر معروفاً حتى اليوم ، وحضرمداداً مضيئاً من صدأ (بيريت) الحديد ينفع في كتابة المخطوطات الثمينة ورسائل الجيشلتقرأ في الليالي المظلمة ، وحضر طلاء يقي الثياب من البلل ، وآخر يقي الحديد منالصدأ وثالثاً يقي الخشب من الاحتراق وكانت هذه الطلاءات هي البداية لعلم البلمراتالآن .

اكتشف جابر الورق غير القابل للاحتراق لتكتب عليهالوثائق النفيسة والرسائل المهمة ، واكتشف بعد الماء الملكي وماء الذهب وماء الفضةوعنصر البوتاس وملح النشادر وكبريتيد الزئبق وحمض الكبريتيك وسلفيد الزئبق وأكسيدالزرنيخ وكربونات الرصاص وعنصر الانتيمون وعنصر الصوديوم ويوديد الزئبق وزيت الزاجالنقي ، وكان قد اكتشف من قبل حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك وتمكن بهما معاً مناكتشاف ماء الذهب .

أوجد جابر طرائق لتقطير الخل المركز (الأستيك أسيد) المعروف الآن باسم الخليك الثلجي وطرائق لصبغ القماش (علم الصباغة) ودباغة الجلود (علم الدباغة) وفصل الفضة عن الذهب بحمض النيتريك علم تركيز (تبخير وترشيح وتكثيف وتبلور وإذابة وتصعيد) وسبق العالم كله بأبحاثه في التكليس وإرجاعالمعدن إلى أصله بواسطة الأكسجين. وابتكر آله لاستخراج الوزن النوعي للمعادنوللأحجار والسوائل والأجسام التي تذوب في الماء ، وتحدث عن السموم ورفع مضارها فوضعبذلك أساس علم السموم .

عاد إلى قريته طوس مع بدء نذر نكبةالبرامكة وكان عمره تسعاً وثمانين سنة ، وهناك عكف على العمل والتجربة وتدوين الكتبالكبيرة والصغيرة وبلغ عدد أهمها 45 كتاباً من بينها كتب عن الأحجار والذهب والزئبقوالحيوان والأرض ، وكتب في أصول صناعة الكيمياء مايحمل عناوين : التدابير ، البحث ،التركيب ، الأسرار ، التصريف ، الأصول ، التجميع ، وكتب 112 مقالاً في صناعةالكيمياء منها سبعون مقالاً شرح بها مذهبه في الكيمياء وهي خير ماكتب ، ومائةوأربعين مقالاً في علم الموازين
بعد خمسة قرون من وفاة جابر عن ثلاث وتسعين سنة (في قريته طوس) بدأ الأوروبيون يترجمون مجموعات من كتبه إلى اللاتينية عن اللغةالعربيةومن أشهر هذه الكتب : الخالص ، الاستتمام ، الاستيفاء ، التكليس .

ويذكر هولميارد في كتابه (الكيمياء إلى عصر دالتون) أن ترجمة مؤلفات جابر إلى اللاتينية كانتعاملاً قوياً في إحياء الكيمياء في أوروبا ، ولم يحدث أن حظيت كتب بالشهرة والذيوعفي العصور الوسطى مثلما حظيت به كتب جابر بن حيان ، فقد أصبحت كتبه أساساً لعلمالكيمياء في أوروبا إلى نهاية القرن الثامن عشر وبسبب أبحاثه الدقيقة الشامله استحقجابر لقب المؤسس الأول للكيمياء على قواعد علمية سليمة وأسس راسخة .