سؤال وجواب

عملية تحول المادة من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون المرور بالحالة السائلة.


التغيرات الفيزيائية

التغير الفيزيائي تغيُّر في المادة من شكل إلى آخر دون أي تغير في تركيبها الكيميائي أو لونها أو طعمها أو رائحتها. مثل تغير المادة من حالة صلبة وحالة سائلة وحالة غازية. ويعتمد انتقال مادة ما من حالة لحالة على درجة الحرارة والضغط. وعندما تتغير حالة المادة قد يصاحب ذلك تولد الحرارة أو فقد في الحرارة، إذ أن طاقة حركة جزيئاته تزداد أو تنقص خلال هذا التحول. وتتغير حالة المواد المختلفة عند درجات حراره وضغط مختلفة.

وسنذكر هنا بعض أنواع التغيرات الفيزيائية :


الانصهار والغليان

عندما تسخن المادة المتجمدة ترتفع درجة حرارته وتكتسب جزيئاته طاقة حركة إلى أن يبلغ نقطة انصهار، عندئذٍ يكون لدى «الجزيئات» ما يكفي من الطاقة للانفصال عن جيرانها فينصهر الجامد ويصبح سائلا.

ويؤدي المزيد من الحرارة إلى ارتفاع درجة حرارة السائل إلى أن يبلغ نقطة الغليان، فتبتعد الجزيئات بعضها عن البعض تماما ويتحول السائل إلى حالة غازية.

في حالة المركبات وهي التي تتكون من جزيئات، تكون الجزيئات هي المشاركة الرئيسية في ظاهرة الانصهار (والتجمد) وفي ظاهرة الغليان. وبالنسبة للمعادن كالحديد والنحاس والذهب والفضة، فهي تتبلور وتنتطم الذرات في بناء بلوري في الحالة الصلبة. وتكون الذرات في هذه الحالات هي الحاملة لطاقة الحركة (الاهتزاز) في البناء البلوري وتحدد درجة الانصهار ودرجة الغليان.

بعض المواد مثل ثاني أكسيد الكربون واليود والنفثالين تتحول من غاز إلى الصلب ومن الصلب إلى غاز مباشرة دون المرور بالحالة السائله، ويسمى هذا التغير تصعيداً أو تسامي.

وتتغير نقطة انصهار مادة أو نقطة غليانها إذا كانت تحتوي على مقادير ضئيلة من مواد أخرى، فمثلاً ينصهر الجليد عند درجة الصفر المئوي وعند إضافة الملح إلى الجليد تنخفض نقطة انصهاره.

  • ويمكن تعريف الانصهار على أنه تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
  • كما يمكن تعريف الغليان على أنه تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازيه.

وهناك تغير فيزيائي يسمى التبخر ويعرف بنفس تعريف الغليان، ولكن في الغليان تحتاج المادة السائلة لتتحول إلى غازية إلى مصدر حراري كاللهب يقوم برفع درجة حرارته إلى نقطة الغليان، بينما يحدث التبخر دائما، أي عند أي درجة حرارة ولكن بمعدل تبخير مختلف. وعلى ذلك فالتبخير يحدث أيضا في درجة حرارة الغرفة.

التسامي و الترسب

يعرف التسامي على أنه تحول حالة المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة دون المرور بالحالة السائلة. مثال: اليود الصلب، الترسب يكون عكسه يسمى الترسيب (Deposition) ومثال ذلك تحول البخار إلى ثلج على أطراف ورق النبات والطلاء البخاري (Thin film) حيث يتحول المادة الكيميائية من البخار إلى طلاء صلب مباشرة.

تحوّلات المادة

يعتبر المسبب الأساسي لتحوّلات المادة من حالة لأخرى هي امتلاكها أو إطلاقها للطاقة، حيث أن الطاقة الكامنة المختزنة بداخل الأجسام لاتختفي بل تتحوّل من شكل لآخر ومن جسم لآخر، إذ تتحوّل المادة من حالةٍ لأخرى عبر عدّة مراحل انتقالية لتكوين الحالات الرئيسيّة الثلاث وهي الصلبة، السائلة والغازيّة، ويمكن ذكرها على النحو التالي

الذوبان هو انتقال المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، ويتم عادةً عند تسخين المواد ورفع درجة حرارتها مما يكسب الجزيئات حرارة ويزيد من طاقتها الحركيّة.

التجمّد هو انتقال المادّة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، عند خفض درجة حرارتها.

التبخّر هو انتقال المادّة من الحالة السائلة للغازيّة عند رفع درجة حرارتها، عبر مرورها بدرجة الغليان، وهي الدرجة التي يتبخّر عندها السائل.

التكثيف التكثيف هي عمليّة تحويل المادة من الحالة الغازيّة للسائلة عبر تطبيق ضغط عليها.

التسامي هي عمليّة تحول المادة الصلبة إلى غازيّة، دون المرور بالحالة السائلة، وتحدث عندما تكون طاقة الذرات الحركيّة أكبر من الضغط المطبق عليها.

الترسيب هي تحول المادة من غازيّة إلى صلبة دون المرور بالحالة السائلة، مثل تحوّل بخار الماء إلى صقيع غي درجات الحرارة المنخفضة.

                     
السابق
من هى أمل عرفة وعبد المنعم عمايرى
التالي
الفلزات القلوية

اترك تعليقاً