مواد از چه چیزی ساخته شد ه اند؟
همگی از ذر ه های ریزتری ساخته شده اند. این ذره های ریز، خواص مواد را تعیین می کنند.
اتم ها کنار هم قرار می گیرند و مواد را می سازند. هر ماده از یک یا چند نوع اتم تشکیل
شده است.
اتمها ،عنصرها و ترکیب ها
به ذره های ریز سازندهٔ مواد، اتم می گویند.
عنصر ها فقط از یک نوع اتم ساخته شده اند،
برای نمونه:
سیم های مسی، ظروف آلومینیمی و نقره ای به ترتیب از اتم های مس،آلومینیم و نقره
تشکیل شده اند.
ترکیب ها از چند نوع اتم تشکیل شده اند.
برای نمونه:
آب از 2 نوع اتم (اکسیژن، هیدروژن)گاز متان از دو نوع اتم (کربن وهیدروژن)
گازکربن دی اکسید از دو نوع اتم (کربن و اکسیژن) تشکیل شده اند.
در این مواد واحد سازنده، مولکول نام دارد.
مولکولبه گروهی از اتمها گفته می شود که از اتصال دو یا چند اتم ایجاد میشود.
مولکول آب از اتصال دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن ایجاد شده است.مولکول کربن دی اکسید از دو اتم اکسیژن و یک اتم کربن ساخته شده است.
آیا اتمها از ذره های ریزتری ساخته شده اند؟
آموختید که هر ماده از تعداد معینی اتم تشکیل شده است. اتم ها نیز از ذره های متفاوت
و کوچک تری به نام الکترون، پروتون و نوترونساخته شده اند.
تعداد الکترون ها، پروتون ها ونوترون ها در اتم های مختلف یکسان نیست.
به نظر شما فاصلهٔ بین ذره ها ی کدام ماد ه بیشتر است؟ چرا؟
در مواد گازی شکل، فاصلهٔ بین ذر ه ها بیشتر است .
به همین دلیل می توان یک گاز را به راحتی متراکمکرد و حجم آن را تا حد زیادی کاهش داد.
اما نمی توان یک مایع یا جامد را به آسانی و بهمقدار زیاد متراکم کرد.
- در گازها فضای خالی بین مولکولها زیاد است. هنگامی که با تلمبه به درون یک توپ
پر از هوا، هوای بیشتری وارد می کنید فاصله بین مولکول ها کمتر می شود.
به همین علت می گوییم گازها تراکم پذیرند.
- بین مولکول های مایعات هم فضای خالی وجود دارد .
اما فضای خالی بین مولکول ها نسبت به گازها کمتر است.
هنگامی که نمک را به آرامی درون یک لیوان پر از آب می ریزیم
حجم آب لیوان تغییر چندانی نمی کند یعنی نمک در فضای خالی بین مولکول های
آب قرار می گیرد.
ویژگی های ماده ها به طور خلاصه:
1- همه مواد از ذرات ریزی به نام اتم ساخته شده اند .
علیرغم تصورات دموکریت و دالتون که اتم را تجزیه ناپذیر می دانستند،
اتم از ذرات کوچکتر الکترون، پروتون و نوترون تشکیل شده است .
2-بین ذرات تشکیل دهنده ماده فضایی خالی وجود دارد . مقدار فضای خالی
در مواد مختلف متفاوت است.
3-مولکول ها دائما در حال حرکتند.
جنبش و حرکت مولکول ها ی ماده نیز همانند فاصله بین آنها در حالت های مختلف ماده
با هم متفاوت است و با آن نسبت مستقیم داد یعنی هر چه فاصله بین مولکول ها بیشتر باشد جنبش مولکول ها بیشتر است البته در این مورد استثنا هم وجود دارد.
هنگامی که در یک شیشه عطر را باز می کنید و یا پیازی را می برید بوی عطر و پیاز
در زمان کوتاه احساس می شود.
هنگامی که قطره ای جوهر در آب رها می کنید جوهر در آب پخش می شود
حبه قند هم به همین طریق در آب ناپدید می شود. همه این موارد حکایت از جنبش و حرکت مولکول ها دارند البته گرما حرکت مولکول ها را افزایش می دهد.
گرما وفاصلۀ بین ذره ها:
می دانید که حجم مواد در اثر گرم شدن، افزایش می یابد زیرا با گرم شدن ماده، انرژی
جنبشی (حرکتی) ذره های سازنده آن بیشتر می شود.و در نتیجه فاصلهٔ بین آنها
افزایش می یابد.
اگر حجم های مساوی از چند ماده مانند آهن، گاز اکسیژن، آب و ... را به یک اندازه گرم
کنیم به نظر شما حجم کدام یک بیشتر، افزایش می یابد؟
در بین مواد جامد میزان انبساط فلزات از نافلزات بیشتر و میزان انبساط فلزات هم
یکسان نیست.
وقتی جسمی در اثر گرما جای بیشتری اشتغال می کند و بزرگتر می شود
می گوییم منبسط شده است و هنگامی که جسم در اثر سرما فضای کمتری اشغال
می کند و کوچکتر می شود می گوییم منقبضشده است.
اگر بادکنکی را به دهانه یک بطری شیشه ای خالی ببنیدم و بطری را درون ظرف آب داغ بگذاریم بادکنک باد می شود علت این پدیده انبساط هوای درون بادکنک بر اثر گرماست
اگر بطری را درون مخلوط آب و یخ بگذاریم بادکنک دوباره چروکیده می شود.
توضیح انبساط و انقباض با نظریه مولکولی:
هنگامی که ماده ای گرم می شود جنبش و حرکت مولکول های آن افزایش می یابد.
در نتیجه برخورد مولکولها به یکدیگر بیشتر و فاصله بین مولکول ها زیادتر می شود.
زیاد شدن فاصله مولکول ها از یکدیگر به افزایش حجم ماده(انبساط) منجر می شود.
عکس این مطلب هم درست است یعنی وقتی ماده ای سرد می شود جنبش مولکول ها
کاهش و برخورد آنها کم می شود در نتیجه مولکول ها به هم نزدیکتر و جسم کوچکتر (منقبض) می شود.
فعالیت:
دو سرنگ مشابه انتخاب کرده یکی را تا نیمه از آب و دیگری را به همان اندازه از هوا پر کنید
سپس دهانه هر دو سرنگ را با انگشت محکم بگیرید و پیستون را به داخل فشار دهید . چه تفاوتی مشاهده می کنید؟ دلیل این تفاوت چیست؟
در جسم جامدی مانند آهن مولکول ها به هم نزدیک، جنبش مولکول ها کم و جادبه بین آنها زیاد است. اگر جسم جامد گرم شود جنبش و فاصله مولکول ها افزایش و ربایش آنها کم میشود اگرجسم جامد به اندازه کافی گرم شود ربایش مولکول ها به اندازه ای کم می شودکه می توانند آزادانه حرکت کنند در این صورت جامد به مایع تبدیل می شود این تغییر حالت ذوب نامیده می شود.
انجماد:
اگر مایعی به اندازه کافی سرد شود جنبش و فاصله مولکول ها کم و ربایش مولکول ها افزایش می یابد تا جایی که مولکول ها دیگر نمی توانند آزادانه حرکت کنند در این صورت مایع به جامد تبدیل می شود به این تغییر حالت انجماد می گویند.
انجماد یعنی تبدیل مایع به جامد
تبخیر :
تبدیل مایع به بخار یا گاز را تبخیر می گویند.
میعان :
اگر بخار یا گاز به اندازه کافی سرد شود مولکول ها تا حدی به هم نزدیک می شوند
که بخار به مایع تبدیل می شود این تغییر حالت میعان نام دارد.
به بیان دیگر :میعان یعنی مایع شدن و یا تبدیل بخار یا گاز به مایع
تصعید:
به تبدیل مستقیم جامد به گاز تصعید می گویند.
چگالش:
عکس عمل تصعید است یعنی تبیدل گاز به جامد
تشکیل برفک یخچال و تشکیل برف در آسمان نمونه هایی از عمل چگالش هستند.
برفک یخچال هنگامی تشکیل می شود که بخار آب حاصل از مواد غذایی و میوه ها و سبزیجات درون یخچال به اطراف جایخی که دمای آن کمتر از نقطه انجماد آب است برخورد کنند.
منبع: وبلاگ ندای علوم تجربی