حالات المادة

توجد المادة في حالات فيزيائية مختلفة تعتمد أساساً على درجة الحرارة والضغط. وأكثر هذه الحالات شيوعاً هي الحالة الصلبة والسائلة والغازية، كما يُعد البلازما، الموجودة طبيعياً في النجوم والبرق، حالة رابعة معروفة. في الحالة الصلبة تكون الجسيمات متقاربة جداً وتهتز حول مواقع شبه ثابتة، لذلك يحتفظ الجسم بشكله وحجمه.

أما في الحالة السائلة فتبقى الجسيمات متقاربة، لكنها تستطيع الانزلاق بجوار بعضها، مما يسمح للسائل بالجريان مع احتفاظه تقريباً بالحجم نفسه. وفي الحالة الغازية تكون الجسيمات متباعدة وتتحرك بحرية، لذلك يتمدد الغاز ليملأ أي وعاء يوجد فيه. وعلى الرغم من اختلاف حركة الجسيمات بين هذه الحالات، فإن تركيبها الكيميائي يبقى عادةً دون تغيير ما لم يحدث تفاعل كيميائي.

تحدث التحولات بين حالات المادة عندما تكتسب المادة أو تفقد طاقة حرارية. فالانصهار يحول المادة الصلبة إلى سائل، والتجمد يحول السائل إلى صلب، بينما تؤدي عمليتا التبخر والغليان إلى تكوين غاز من سائل، ويحول التكاثف الغاز إلى سائل من جديد. ويمكن لبعض المواد أيضاً أن تنتقل مباشرة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية بعملية التسامي، أو بالعكس من الغاز إلى الصلب بعملية الترسب.

ويؤثر الضغط كذلك في هذه التحولات لأنه يغير المسافات بين الجسيمات. ويساعد فهم حالات المادة على تفسير ظواهر يومية كثيرة، مثل ذوبان الجليد، وتكوّن السحب، وتصاعد بخار الماء، وعمل أجهزة التبريد، كما يشكل أساساً مهماً في الكيمياء والفيزياء والهندسة.