tazina
2008-11-18, 09:48
*01-المادة
في الفيزياء الكلاسيكية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%D9%81%D9%8A%D8%B2%D9%8A%D8%A7%D8%A1_% D8%A7%D9%84%D9%83%D9%84%D8%A7%D8%B3%D9%8A%D9%83%D9 %8A%D8%A9) هي كل ما له كتلة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9_(%D9%81%D9%8A%D8%B2%D9%8A %D8%A7%D8%A1)) وحجم و يشغل حيزا من الفراغ. و تشكل بذلك ما يعرف بالكون (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%D9%83%D9%88%D9%86) الملموس. يستحيل حاليا تعريف المادة بهذا الشكل لسقوط الفاصل بين المادة و الطاقة طبقا لمعادلة آينشتاين (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%8A%D9%86%D8%B4%D8%AA%D8%A7%D9%8A%D9%86) الشهيرة E=mc 2
الحالات الممكنة للمادة في الطبيعة هي الغازية والسائلة والصلبة، وحديثاً تم تصنيف البلازما (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%D8%A8%D9%84%D8%A7%D8%B2%D9%85%D8%A7) على إنها إحدى الحالات الممكنة أيضاً لوجود المادة.
الغاز هو أحد حالات المادة ، ومثل السوائل فإن الغازات تصنف على إنها من الموائع: أي إن لها قابلية للجريان ولا تقاوم تغيير شكلها ، بالرغم من أن لها لزوجة . وعلى غير ما يحدث في السوائل ، فإن الغازات الحرة لا تشغل حجماً ثابتاً ولكنها تملأ أي فراغ تشغله .
طاقة حركة الغازات هى ثاني أهم شيء فى حالات المادة (بعد طاقة البلازما) .
*02 -كتلة المادة الذرية:
يوجد لأى نظير (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D8%B8%D9%8A%D8%B1) لعنصر كيميائي (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1_%D9%83%D9%8A%D9%85%D9%8A% D8%A7%D8%A6%D9%8A) معين كتلة ذرية والتى تسمى أيضا ( الكتلة الذرية النسبية أو الوزن الذري ) وهى كتلة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9) ذرة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B0%D8%B1%D8%A9) واحدة للنظير معبر عنه بوحدة ( وحدة كتل ذرية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%88%D8%AD%D8%AF%D8%A9_%D9%83%D8%AA%D9%84_%D8%B0 %D8%B1%D9%8A%D8%A9) و.ك.ذ ) فمثلا الكربون (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%B1%D8%A8%D9%88%D9%86)-12 له كتلة ذرية تساوى 12 . ولا يوجد أى نظير له كتلة على هيئة عدد صحيح نظرا لتأثير طاقة الترابط (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%B7%D8%A7%D9%82%D8%A9_%D8%AA%D8 %B1%D8%A7%D8%A8%D8%B7&action=edit&redlink=1) .
الكتلة الذرية لنظير تقريبا ما تكون رقم صحيح ، ففى معظم الحالات يكون الرقم الأول بعد العلامة العشرية صفر أو 9 . ويسمى هذا الرقم عدد الكتلة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D8%AF%D8%AF_%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9) ، وهو مجموع عدد البروتون (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A8%D8%B1%D9%88%D8%AA%D9%88%D9%86)ات والنيوترون (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D9%8A%D9%88%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9%86)ات في نواة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%A9) الذرة .
والإنحرافات التى توجد بين الكتلة الذرية وعدد الكتلة هى كالتالى : يبدأ الإنحراف موجب في الهيدروجين (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%87%D9%8A%D8%AF%D8%B1%D9%88%D8%AC%D9%8A%D9%86)-1 ، ويصبح سالب عند الوصول إلى الحديد (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AD%D8%AF%D9%8A%D8%AF)-56 ، ويزيد مرة أخرى ليكون موجب في النظائر الأثقل ، بزيادة العدد الذري . وهذا يتطابق مع الآتى : لإنشطار النووى (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A7%D8%A5%D9%86%D8%B4%D8%B7%D8% A7%D8%B1_%D9%86%D9%88%D9%88%D9%8A&action=edit&redlink=1) للعناصر الأثقل من الحديد ينتج طاقة ، وإنشطار أى عنصر أخف من الحديد يحتاج طاقة . والعكس صحيح في تفاعلات الإنصهار النووى (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A5%D9%86%D8%B5%D9%87%D8%A7%D8% B1_%D9%86%D9%88%D9%88%D9%8A&action=edit&redlink=1) - الإنصهار في العناصر الاخف من الحديد ينتج طاقة ، والغنصهار في العناصر الأثقل من الحديد يتطلب طاقة .
عند الرجوع لأى عنصر كيميائي (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1_%D9%83%D9%8A%D9%85%D9%8A% D8%A7%D8%A6%D9%8A) معين الكتلة الذرية ( والتى يطلق عليها ايضا الكتلة الذرية النسبية ، متوسط الكتلة الذرية أو الوزن الذري ) وكما موضح بالجدول الدوري (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%AF%D9%88%D9%84_%D8%AF%D9%88%D8%B1%D9%8A) فإن الكتلة الذرية الموجودة به هى متوسط الكتلة الذرية لكل النظائر الثابتى للعنصر . وهذا المتوسط تم قياسه بتواجد نظائر العنصر في الطبيعة . وهذه الكتلة الذرية تستخدم في الدراسات الكيميائية الكمية (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%AF%D8%B1%D8%A7%D8%B3%D8%A7%D8% AA_%D9%83%D9%8A%D9%85%D9%8A%D8%A7%D8%A6%D9%8A%D8%A 9_%D9%83%D9%85%D9%8A%D8%A9&action=edit&redlink=1) .وغالبا ما يستخدم هذا للتعبير عن الكتلة بالجرامات لمول (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%88%D9%84) واحد من العنصر من ذرات العنصر ، وغالبا ما يرجع إليها على أنها جرام الكتلة الذري (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%AC%D8%B1%D8%A7%D9%85_%D9%83%D8 %AA%D9%84%D8%A9_%D8%B0%D8%B1%D9%8A&action=edit&redlink=1) أو الكتلة المولارية (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9_%D9%85%D9 %88%D9%84%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%A9&action=edit&redlink=1) .
المصطلح وزن ذري تم إستبداله بالكتلة الذرية النسبية في معظم الإستخدامات الحالية . المصطلح الوزن الذري القياسي( يستخدمه IUPAC حاليا ) ويرجع لمتوسط الكتلة الذرية النسبية للعنصر .
ويوجد تعريف اخر يطبق على الجزيئات (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%B2%D9%8A%D8%A1) ويسمى الكتلة الجزيئية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9_%D8%AC%D8%B2%D9%8A%D8%A6% D9%8A%D8%A9) . ويمكن حساب الكتلة الجزيئية لمركب عن طريق جمع الكتل الذرية للذرات المكونة له مضروبا في نسبة الالعناصر الموجودة في المعادلة الكيميائية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%B9%D8%A7%D8%AF%D9%84%D8%A9_%D9%83%D9%8A% D9%85%D9%8A%D8%A7%D8%A6%D9%8A%D8%A9) . كما يمكن أيضا حساب كتلة المعادلة (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9_%D8%A7%D9 %84%D9%85%D8%B9%D8%A7%D8%AF%D9%84%D8%A9&action=edit&redlink=1) للمركبات التى لا تكون جزيئات .
يوجد مقارنة مباشرة وقياسات لكتل الذرات والجزيئات مع طيف الكتلة (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%B7%D9%8A%D9%81_%D8%A7%D9%84%D9 %83%D8%AA%D9%84%D8%A9&action=edit&redlink=1) .
يحتوى مول واحد من المادة على الكتلة الذرية أو الجزيئية للمادة معبرا عنها بالجرامات . فمثلا الكتلة الذرية للحديد 55.847 ، وعلى هذا فإن مول واحد من الحديد له كتلة 55.847 جرام .
كتلة المادة الجزيئية:
أحيانا يطلق عليها الوزن الجزيئي للمادة) هى كتلة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9) جزيء (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%B2%D9%8A%D8%A1) من هذه المادة, منسوبة إلى وحدة الكتل الذرية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%88%D8%AD%D8%AF%D8%A9_%D9%83%D8%AA%D9%84_%D8%B0 %D8%B1%D9%8A%D8%A9) (u والتى تساوي 1\12 من كتلة ذرة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B0%D8%B1%D8%A9) من الكربون-12 (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%83%D8%B1%D8%A8%D9%88%D9%86-12&action=edit&redlink=1)) (بشكل مبسط: الكتلة الجزيئية عبارة عن مجموع أوزان الذرات في الجزيئ).
ويمكن حساب الكتلة الجزيئية على أنها مجموع الأوزان الذرية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%88%D8%B2%D9%86_%D8%B0%D8%B1%D9%8A) للذرات الموجودة في أى جزيء. كما يمكن قياس الكتلة الجزيئية مباشرة بإستخدام مطياف الكتلة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%B7%D9%8A%D8%A7%D9%81_%D9%83%D8%AA%D9%84% D8%A9). وفى مطياف الكتلة, الكتلة الجزيئية للجزيئات الصغيرة ( أقل من تقريبا 200 ذرة لعنصر معين) تكون دقيقة, أى أنها تكون مجموع أكثر نظائر (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D8%B8%D9%8A%D8%B1) هذا العنصر تواجدا. وللجزيئات الأكبر, فإنها تكون متوسطة, أو يتم حسابها بإستخدام الكتلة الجزيئية للعنصر أو بإستخدام الجدول الدوري, حيث أنه يوجد إحصائيات لتوزيع الذرات ممثلة نظائر الجزيء.
في الفيزياء الكلاسيكية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%D9%81%D9%8A%D8%B2%D9%8A%D8%A7%D8%A1_% D8%A7%D9%84%D9%83%D9%84%D8%A7%D8%B3%D9%8A%D9%83%D9 %8A%D8%A9) هي كل ما له كتلة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9_(%D9%81%D9%8A%D8%B2%D9%8A %D8%A7%D8%A1)) وحجم و يشغل حيزا من الفراغ. و تشكل بذلك ما يعرف بالكون (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%D9%83%D9%88%D9%86) الملموس. يستحيل حاليا تعريف المادة بهذا الشكل لسقوط الفاصل بين المادة و الطاقة طبقا لمعادلة آينشتاين (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%8A%D9%86%D8%B4%D8%AA%D8%A7%D9%8A%D9%86) الشهيرة E=mc 2
الحالات الممكنة للمادة في الطبيعة هي الغازية والسائلة والصلبة، وحديثاً تم تصنيف البلازما (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%D8%A8%D9%84%D8%A7%D8%B2%D9%85%D8%A7) على إنها إحدى الحالات الممكنة أيضاً لوجود المادة.
الغاز هو أحد حالات المادة ، ومثل السوائل فإن الغازات تصنف على إنها من الموائع: أي إن لها قابلية للجريان ولا تقاوم تغيير شكلها ، بالرغم من أن لها لزوجة . وعلى غير ما يحدث في السوائل ، فإن الغازات الحرة لا تشغل حجماً ثابتاً ولكنها تملأ أي فراغ تشغله .
طاقة حركة الغازات هى ثاني أهم شيء فى حالات المادة (بعد طاقة البلازما) .
*02 -كتلة المادة الذرية:
يوجد لأى نظير (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D8%B8%D9%8A%D8%B1) لعنصر كيميائي (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1_%D9%83%D9%8A%D9%85%D9%8A% D8%A7%D8%A6%D9%8A) معين كتلة ذرية والتى تسمى أيضا ( الكتلة الذرية النسبية أو الوزن الذري ) وهى كتلة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9) ذرة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B0%D8%B1%D8%A9) واحدة للنظير معبر عنه بوحدة ( وحدة كتل ذرية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%88%D8%AD%D8%AF%D8%A9_%D9%83%D8%AA%D9%84_%D8%B0 %D8%B1%D9%8A%D8%A9) و.ك.ذ ) فمثلا الكربون (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%B1%D8%A8%D9%88%D9%86)-12 له كتلة ذرية تساوى 12 . ولا يوجد أى نظير له كتلة على هيئة عدد صحيح نظرا لتأثير طاقة الترابط (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%B7%D8%A7%D9%82%D8%A9_%D8%AA%D8 %B1%D8%A7%D8%A8%D8%B7&action=edit&redlink=1) .
الكتلة الذرية لنظير تقريبا ما تكون رقم صحيح ، ففى معظم الحالات يكون الرقم الأول بعد العلامة العشرية صفر أو 9 . ويسمى هذا الرقم عدد الكتلة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D8%AF%D8%AF_%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9) ، وهو مجموع عدد البروتون (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A8%D8%B1%D9%88%D8%AA%D9%88%D9%86)ات والنيوترون (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D9%8A%D9%88%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9%86)ات في نواة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%A9) الذرة .
والإنحرافات التى توجد بين الكتلة الذرية وعدد الكتلة هى كالتالى : يبدأ الإنحراف موجب في الهيدروجين (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%87%D9%8A%D8%AF%D8%B1%D9%88%D8%AC%D9%8A%D9%86)-1 ، ويصبح سالب عند الوصول إلى الحديد (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AD%D8%AF%D9%8A%D8%AF)-56 ، ويزيد مرة أخرى ليكون موجب في النظائر الأثقل ، بزيادة العدد الذري . وهذا يتطابق مع الآتى : لإنشطار النووى (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A7%D8%A5%D9%86%D8%B4%D8%B7%D8% A7%D8%B1_%D9%86%D9%88%D9%88%D9%8A&action=edit&redlink=1) للعناصر الأثقل من الحديد ينتج طاقة ، وإنشطار أى عنصر أخف من الحديد يحتاج طاقة . والعكس صحيح في تفاعلات الإنصهار النووى (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%A5%D9%86%D8%B5%D9%87%D8%A7%D8% B1_%D9%86%D9%88%D9%88%D9%8A&action=edit&redlink=1) - الإنصهار في العناصر الاخف من الحديد ينتج طاقة ، والغنصهار في العناصر الأثقل من الحديد يتطلب طاقة .
عند الرجوع لأى عنصر كيميائي (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D9%86%D8%B5%D8%B1_%D9%83%D9%8A%D9%85%D9%8A% D8%A7%D8%A6%D9%8A) معين الكتلة الذرية ( والتى يطلق عليها ايضا الكتلة الذرية النسبية ، متوسط الكتلة الذرية أو الوزن الذري ) وكما موضح بالجدول الدوري (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%AF%D9%88%D9%84_%D8%AF%D9%88%D8%B1%D9%8A) فإن الكتلة الذرية الموجودة به هى متوسط الكتلة الذرية لكل النظائر الثابتى للعنصر . وهذا المتوسط تم قياسه بتواجد نظائر العنصر في الطبيعة . وهذه الكتلة الذرية تستخدم في الدراسات الكيميائية الكمية (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%AF%D8%B1%D8%A7%D8%B3%D8%A7%D8% AA_%D9%83%D9%8A%D9%85%D9%8A%D8%A7%D8%A6%D9%8A%D8%A 9_%D9%83%D9%85%D9%8A%D8%A9&action=edit&redlink=1) .وغالبا ما يستخدم هذا للتعبير عن الكتلة بالجرامات لمول (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D9%88%D9%84) واحد من العنصر من ذرات العنصر ، وغالبا ما يرجع إليها على أنها جرام الكتلة الذري (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%AC%D8%B1%D8%A7%D9%85_%D9%83%D8 %AA%D9%84%D8%A9_%D8%B0%D8%B1%D9%8A&action=edit&redlink=1) أو الكتلة المولارية (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9_%D9%85%D9 %88%D9%84%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%A9&action=edit&redlink=1) .
المصطلح وزن ذري تم إستبداله بالكتلة الذرية النسبية في معظم الإستخدامات الحالية . المصطلح الوزن الذري القياسي( يستخدمه IUPAC حاليا ) ويرجع لمتوسط الكتلة الذرية النسبية للعنصر .
ويوجد تعريف اخر يطبق على الجزيئات (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%B2%D9%8A%D8%A1) ويسمى الكتلة الجزيئية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9_%D8%AC%D8%B2%D9%8A%D8%A6% D9%8A%D8%A9) . ويمكن حساب الكتلة الجزيئية لمركب عن طريق جمع الكتل الذرية للذرات المكونة له مضروبا في نسبة الالعناصر الموجودة في المعادلة الكيميائية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%B9%D8%A7%D8%AF%D9%84%D8%A9_%D9%83%D9%8A% D9%85%D9%8A%D8%A7%D8%A6%D9%8A%D8%A9) . كما يمكن أيضا حساب كتلة المعادلة (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9_%D8%A7%D9 %84%D9%85%D8%B9%D8%A7%D8%AF%D9%84%D8%A9&action=edit&redlink=1) للمركبات التى لا تكون جزيئات .
يوجد مقارنة مباشرة وقياسات لكتل الذرات والجزيئات مع طيف الكتلة (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D8%B7%D9%8A%D9%81_%D8%A7%D9%84%D9 %83%D8%AA%D9%84%D8%A9&action=edit&redlink=1) .
يحتوى مول واحد من المادة على الكتلة الذرية أو الجزيئية للمادة معبرا عنها بالجرامات . فمثلا الكتلة الذرية للحديد 55.847 ، وعلى هذا فإن مول واحد من الحديد له كتلة 55.847 جرام .
كتلة المادة الجزيئية:
أحيانا يطلق عليها الوزن الجزيئي للمادة) هى كتلة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%83%D8%AA%D9%84%D8%A9) جزيء (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%D8%B2%D9%8A%D8%A1) من هذه المادة, منسوبة إلى وحدة الكتل الذرية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%88%D8%AD%D8%AF%D8%A9_%D9%83%D8%AA%D9%84_%D8%B0 %D8%B1%D9%8A%D8%A9) (u والتى تساوي 1\12 من كتلة ذرة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B0%D8%B1%D8%A9) من الكربون-12 (http://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=%D9%83%D8%B1%D8%A8%D9%88%D9%86-12&action=edit&redlink=1)) (بشكل مبسط: الكتلة الجزيئية عبارة عن مجموع أوزان الذرات في الجزيئ).
ويمكن حساب الكتلة الجزيئية على أنها مجموع الأوزان الذرية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%88%D8%B2%D9%86_%D8%B0%D8%B1%D9%8A) للذرات الموجودة في أى جزيء. كما يمكن قياس الكتلة الجزيئية مباشرة بإستخدام مطياف الكتلة (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%B7%D9%8A%D8%A7%D9%81_%D9%83%D8%AA%D9%84% D8%A9). وفى مطياف الكتلة, الكتلة الجزيئية للجزيئات الصغيرة ( أقل من تقريبا 200 ذرة لعنصر معين) تكون دقيقة, أى أنها تكون مجموع أكثر نظائر (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D8%B8%D9%8A%D8%B1) هذا العنصر تواجدا. وللجزيئات الأكبر, فإنها تكون متوسطة, أو يتم حسابها بإستخدام الكتلة الجزيئية للعنصر أو بإستخدام الجدول الدوري, حيث أنه يوجد إحصائيات لتوزيع الذرات ممثلة نظائر الجزيء.