chemistry_2b

C13-12C-828378-08المواد الصلبة Solidsهل تساءلت يوم ً ا عن سبب وجود المواد الصلبة بشكل وحجم محددين؟ حسب نظرية الحركةالجزيئية فإن لمول واحد من جسيمات المادة الصلبة كمية الطاقة الحركية نفسها الموجودة في مولواحد من المادة السائلة أو الغازية عند درجة الحرارة نفسها.‏ وحسب التعريف فإن جسيماتالمادة الصلبة يجب أن تكون في حركة ثابتة.‏ ولكي تبقى المادة في الحالة الصلبة عند درجة حرارةمعينة لا بد من وجود قو تجاذب قوية بين جسيماتها،‏ بحيث تكون قادرة على تقييد حركة هذهالجسيمات لتجعلها تهتز إلى الأمام والخلف،‏ مع الاحتفاظ بمكانها الثابت.‏ ولهذا يمكن القولإن هناك نظام ً ا في حالة الصلابة أكثر منه في حالة السيولة،‏ وبسبب هذا النظام لا تعتبر المادةالصلبة مائع ً ا بينما يمكن تصنيف السوائل والغازات على أنها موائع.‏ تكون جسيمات المادة الصلبة عموم ً ا بعضها قريب من بعض أكثر مماهي عليه في المادة السائلة.‏ ولهذا تكون معظم المواد الصلبة أكثر كثافة من معظم السوائل،‏وعند وجود مادة في الحالة الصلبة والحالة السائلة في الوقت نفسه فإن المادة الصلبة عادة ماتغرق في السائل؛ فالمكعبات الصلبة من البنزين تغرق في البنزين السائل؛ وذلك لأن البنزينالصلب أكثر كثافة من البنزين السائل.‏ وهناك فرق حوالي 10% تقريب ًا في الكثافة بين المواد فيالحالة الصلبة والحالة السائلة.‏ ولأن جسيمات المواد الصلبة متقاربة ومتراصة فإن مقدار ً ا عادي ّ ًامن الضغط لن يح ُ دث تغيير ًا في حجمها.‏لا يمكنك توقع نسبة كثافة الثلج الصلب إلى الماء السائل معتمد ً ا على ما ورد في حالة البنزين؛فمكعبات الثلج والجبال الجليدية تطفو فوق الماء؛ لأن كثافة الماء في حالة الصلابة أقل منكثافته في حالة السيولة.‏ ويوضح الشكل 6-18 السبب في هذه الحالة الاستثنائية للماء،‏ فعندمايتجمد الماء يكو ّ ن كل جزيء ماء أربع روابط هيدروجينية مع أربعة جسيمات متجاورة،‏ونتيجة لهذا تكون جسيمات الماء في الثلج أقل تقارب ًا من بعض مما في الماء السائل.‏حاول أن تصف بكلماتك سبب طفو الثلج فوق الماء؟ على الرغم من أن كثافة الثلج حالة غير عادية إلا ّ أن جسيمات الثلجمتراصة كباقي المواد الصلبة بطريقة يسهل التنبؤ بها.‏ فالمادة الصلبة البلورية مادة ذراتها أوأيوناتها أو جزيئاتها مرتبة في شكل هندسي منتظم،‏ ويمكن تمثيل مواقع الجسيمات في البلورةفي صورة نقاط ضمن إطار يسمى الشبكة البلورية.‏ وهناك ثلاث طرائق تترتب من خلالهاالجسيمات داخل الشبكية البلورية لتكوين مكعب،‏ كما هو موضح في الشكل 6-19.cba 6-19acb 6-18 مهن في الكيمياء C13-24C-828378-0866