وحدات بناء المادة هي أصغر جزء في المادة والذي عندما تتجمع مع بعضها البعض تنتج المواد بأنواعها الثلاثة، وهي الحالة السائلة والصلبة والغازية، وفي جميع حالات المادة هي وحدة البناء والتي يطلق عليها الذرة، ولكن ما هي الذرة وما هي مكوناتها، وكيف تتحد مع بعضها البعض، هذا ما سوف نعرفه من خلال المنصة السعودية التي تساعدك على فهم أساسيات العلوم.

وحدات بناء المادة

الذرة  ATOM هي وحدات بناء المادة وهي تحتفظ بجميع الخواص الكيميائية للعنصر، وعندما تتحد مع بعضها البعض تتكون المادة في حالتها الثلاثة، سواء كانت الصلبة أو السائلة أو الغازية، وتحتوي الذرة على نواة وأغلفة خارجية يطلق عليها مستويات الطاقة.

وليس جميع المواد تحتاج إلى عدد كبير من الذرات، حيث تتكون الماء التي تعتبر أهم مادة على وجه الأرض من ذرتين من الهيدروجين وذرة واحدة أكسجين، هي مع بعضها تكون جزيئات الماء.

يبلغ عدد العناصر الطبيعية المتواجدة في الكون 92 عنصر، وهذا لأن لم تتمكن الذرة من الاستقرار بوجود عدد من البروتونات يزيد عن 92، مما يجعلها تتحل وتنحصر وتعود إلى عناصر خفيفة.

مكونات وحدات بناء المادة

تتكون وحدة بناء المادة على جزئين وهما النواة والأغلفة التي حولها، وتعرف الذرة على أنها تحتوي على:

• البروتونات: توجد في النواة (اللب المركزي)، وهي جسيمات موجبة الشحنة، تمتلك كتلة نسبية 1 وشحنة موجبة 1+.
• النيوترونات: توجد أيضًا في نواة الذرة، وهي جسيمات محايدة، أي لا تحمل أي شحنة، ولديها كتلة نسبية 1.
• الإلكترونات: عبارة عن جسيمات سالبة الشحنة، توجد خارج النواة وتدور حولها في مناطق تسمى الأغلفة الإلكترونية، كما تعرف على أنها مستويات الطاقة، تمتلك الإلكترونات كتلة صغيرة جدًا بالمقارنة بالبروتونات والنيترونات.

ما هي النظائر

تعرف العناصر بأن لكل واحد منهم عدد فريد من البروتونات، ولكن تتواجد نظائر مختلفة، وتعرف النظائر على أنها أحد الأشكال المختلفة للعنصر، وهي تختلف وتتميز عن بعضها البعض بوجود أعداد مختلفة من النيوترونات، ونوضحها في النقاط التالية:

• يعرف النظير القياسي للكربون هو 12C ، ويطلق عليه عادة الكربون 12، وهو يحتوي على 6 بروتونات و 6 نيوترونات، مما يعني أن العدد الكتلي هو اثني عشر.
• بينما جميع نظائر الكربون تحتوي على العدد نفسه من البروتونات، لهذا فإن 13C لديه 7 نيوترونات، و 14 C لديه 8 نيوترونات.
• نرمز في العادة إلى النظائر المختلفة لعنصر ما عن طريق الرقم الكتلي الموصول ( C-12 بدلاً من 12 C).
• كما يحتوي الهيدروجين على 3 نظائر مشتركة.

حالات المادة

توجد أربعة حالات أساسية ومعروفة للمادة، وهي من متوفرة في الطبيعة وهي (الصلبة، والسائلة، والغازية)، وهناك حالة رابعة وهي “البلازما” التي تتوفر تحت ظروف محددة، وهي  تكون على هيئة أيونات، ونتمكن من مشاهدتها في البرق، كما أن هناك الكثير منها يظهر في الفضاء الخارجي، وحالات المادة هي:

الحالة الصلبة للمادة

• تكون الذرات في هذه الحالة مترابطة ومتقاربة للغاية، حيث يكون من الصعب تحريكها.
• يتسبب هذا في جعلها صلبة، بالرغم أن هناك حركة مستمرة ونشاط في الذرة حتى وإن كان من الصعب ملاحظة ذلك، لأنه غير مرئي ويحدث في كل ذرة.
• تتحول بعض المواد من الحالة الصلبة إلى السائلة، وذلك بفعل بعض العوامل الفيزيائية أو الكيميائية الأخرى.
• كل ما له شكل محدد ومن الصعب تغييره فهو من المواد الصلبة.

الحالة السائلة للمادة

• تكون فيها الذرات في هذه الحالة متقاربة ومتراصة.
• تتدفق بشكل حر حول نفسها.
• يمكن للحالة التدفق والتحرك بصورة حرة، وهذا هو الفارق بينها وبين المادة الصلبة.
• للمادة السائلة حجمًا ثابتًا من الصعب تغييره، بالرغم من أن شكلها لا يتصف بالثبات على الإطلاق.
• يعتمد شكل المادة السائلة على الحاوية التي يكون بداخلها. كما أن لها لزوجة.

الحالة الغازية للمادة

• أقل المواد من حيث الترابط بين الذرات، حيث توجد مسافات كبيرة بينهم.
• تتمكن الذرات من التحرك فيها بشكل حر تماماً، كما أنها تتحرك في مختلف الاتجاهات.
• حالة المادة الغازات ليس لديها شكل، كما أن ليس لديها حجم معين أيضاً.
• يمكن ضغط الغازات في داخل إناء صغير، وهذا لأن ليس لها حجم معين مثل الحالة السائلة.

تعرفنا معاً على وحدات بناء المادة والتي تعتبر أصغر جزء في العنصر لا يمكن تجزئتها إلى ما هو أصغر من ذلك، ولكل عنصر العناصر الخاصة به والتي تمنحه صفاته.