ببطء ، ومع يد ثابتة ، أحضر الأرباع واحدًا تلو الآخر إلى مركز الزجاج ، ضع الحافة الضيقة للربع في الماء واتركه ، (هذا يقلل من اضطراب السطح ، ويتجنب تكوين موجات غير ضرورية يمكن أن تسبب تجاوزًا) ، مع استمرارك في المزيد من الأرباع ، ستندهش من الطريقة التي يصبح بها الماء محدبًا فوق الزجاج ، دون أن يفيض! والمتغير المحتمل: قم بإجراء هذه التجربة باستخدام نظارات متطابقة ، ولكن استخدم أنواعًا مختلفة من العملات المعدنية في كل كوب ، واستخدم نتائج العدد الذي يمكنه الدخول إليه ، لتحديد نسبة أحجام العملات المعدنية المختلفة. التوتر السطحي - تنزيل كتاب - 1-14 صفحات. إبرة عائمة المواد المطلوبة:
شوكة (البديل 1). قطعة من المناديل الورقية (البديل 2)
ابرة خياطة. كوب مملوء بالماء
البديل 1 خدعة ضع الإبرة على الشوكة ، ثم اخفضها برفق في كأس الماء ، اسحب الشوكة بعناية ، ومن الممكن ترك الإبرة تطفو على سطح الماء ، تتطلب هذه الخدعة يدًا ثابتة حقيقية ، وبعض الممارسة ، لأنه يجب عليك إزالة الشوكة بطريقة لا تبتل فيها أجزاء من الإبرة ، أو ستغرق الإبرة ، كما يمكنك فرك الإبرة بين أصابعك مسبقًا بالزيت ، مما يزيد من فرص نجاحك. البديل 2 خدعة ضع إبرة الخياطة على قطعة صغيرة من المناديل الورقية (كبيرة بما يكفي لحمل الإبرة) ، ويتم وضع الإبرة على المناديل الورقية ، وسوف تنقع المناديل الورقية بالماء ، وتغوص في قاع الزجاج ، تاركة الإبرة تطفو على السطح.
- التوتر السطحي - تنزيل كتاب - 1-14 صفحات
- اذكر بعض الامثله على المواد الصلبه – مكتوب
- بحث عن المواد الصلبة .. خصائص المواد الصلبة وأنواعها مع المراجع - مدونة المناهج السعودية
- المادة الصلبة و السائلة و الغازية - ايقاظ علمي السنة الثانية - موقع مدرستي
التوتر السطحي - تنزيل كتاب - 1-14 صفحات
على طول هذا المقطع العرضي ، بتجاهل الاختلاف الطفيف جدًا في نصف القطر الداخلي ، والخارجي ، نحن نعلم أن المحيط سيكون 2pi R. سيكون لكل سطح داخلي وخارجي ضغط غاما على طول الطول بالكامل ، لذا يكون الإجمالي. وبالتالي ، فإن القوة الكلية من التوتر السطحي (من كل من الفيلم الداخلي والخارجي) هي 2gamma (2pi R)، ولكن داخل الفقاعة ، لدينا ضغط p يعمل على المقطع العرضي الكامل pi R2 ، مما يؤدي إلى قوة إجمالية p (pi R2). ونظرًا لأن الفقاعة مستقرة ، يجب أن يكون مجموع هذه القوى صفرًا حتى نحصل على:
2 جاما (2 pi R) = p (pi R 2). أو ص = 4 جاما / ص. ومن الواضح أن هذا كان تحليلاً مبسطًا ، حيث كان الضغط خارج الفقاعة ، ولكن تم توسيعه بسهولة للحصول على الفرق بين الضغط الداخلي p ، والضغط الخارجي pe:
p – pe = 4 gamma / R
الضغط في قطرة سائلة
ويعد تحليل قطرة سائل ، على عكس فقاعة الصابون ، أبسط. بدلاً من سطحين ، لا يوجد سوى السطح الخارجي الذي يجب مراعاته ، لذلك يسقط عامل 2 من المعادلة السابقة (تذكر أين ضاعفنا التوتر السطحي لحساب سطحين؟) لتحقيق:
2 جاما / ص= p – pe
زاوية الاتصال
يحدث التوتر السطحي أثناء واجهة غاز – سائل ، ولكن إذا لامست تلك الواجهة سطحًا صلبًا ، مثل جدران الحاوية ، تنحني الواجهة عادةً لأعلى أو لأسفل ، بالقرب من ذلك السطح ، ويُعرف شكل السطح المقعر أو المحدب باسم الغضروف الهلالي.
وبإمكانك القيام بتجربة خدعة الإبرة العائمة بنفسك. تشريح فقاعة صابون عندما تنفخ فقاعة صابون ، فأنت تخلق فقاعة هواء مضغوطة ، موجودة داخل سطح مرن ورقيق من السائل ، ولا تستطيع معظم السوائل الحفاظ على توتر سطحي مستقر لتكوين فقاعة ، ولهذا السبب يتم استخدام الصابون بشكل عام في هذه العملية ، فهي تثبت التوتر السطحي ، من خلال شيء يسمى تأثير مارانجوني. وعندما يتم نفخ الفقاعة ، يميل الفيلم السطحي إلى الانكماش ، وهذا يتسبب في زيادة الضغط داخل الفقاعة ، ويستقر حجم الفقاعة عند حجم حيث لن ينكمش الغاز داخل الفقاعة أكثر من ذلك ، على الأقل دون تفجير الفقاعة. وفي الواقع ، هناك واجهتان للغاز السائل على فقاعة صابون ، واحدة داخل الفقاعة ، والأخرى خارج الفقاعة ، ويوجد بين السطحين طبقة رقيقة من السائل ، ويحدث الشكل الكروي لفقاعة الصابون ، بسبب تقليل مساحة السطح ، بالنسبة لحجم معين ، وتكون الكرة دائمًا هي الشكل الذي يحتوي على أقل مساحة سطحية. الضغط داخل فقاعة صابون للنظر في الضغط داخل فقاعة الصابون ، نعتبر نصف القطر R من الفقاعة وكذلك التوتر السطحي ، غاما للسائل (الصابون في هذه الحالة – حوالي 25 dyn / cm) ، ثم نبدأ بافتراض عدم وجود ضغط خارجي (وهذا بالطبع ليس صحيحًا ، لكننا سنهتم بذلك بعد قليل) ، ثم تفكر في مقطع عرضي من خلال مركز الفقاعة.
كيمياء الحالة الصلبة هي فرع من فروع الكيمياء يتم فيه دراسة الخصائص الفيزيائية للمواد الصلبة ، إضافةً إلى بنيتها وطرق اصطناعها. وهي تتداخل بشكل كبير مع كل من فيزياء الجسم الصلب ، التعدين ، علم البلورات ، المواد السيراميكية ، علم السبائك ، التحريك الحراري ، علم المواد ، والإلكترونيات ، صناعة الويفر والأقراص المضغوطة ، إلا أنها تركز بشكل خاص على اصطناع مواد مبتكرة وطرق تحديدها، واستغلالها في المنافسة الصناعية. المادة الصلبة و السائلة و الغازية - ايقاظ علمي السنة الثانية - موقع مدرستي. التاريخ [ عدل]
تطورت كيمياء الحالة الصلبة وتقنيتها تطورًا كبيرًا بدافع أهميتها لإنتاج منتجات تباع في الأسواق. ودفعت رغبة لصناعة والتجارة إلى التقدم في هذا المجال، دفعات قوية أقوى من الاهتمام بها من الوجهة العلمية الأكاديمية البحتة. ومن تلك المكتشفات التي اكتشفت في القرن العشرين نجد محفزات الزيوليت ومحفزات البلاتين التي تستخدم في صناعات البترول في الخمسينيات من القرن الماضي، والسيليكون عالي النقاوة والذي هو هام للصناعات الإلكترونية والإلكترونيات في الستينات، واستغلال التوصيلية الفائقة في درجات الحرارة العالية والتي ابتكرت في الثمانينيات. كذلك مما دفع التقدم في هذا المجال أكتشاف حيود الأشعة السينية الذي اكتشفه وليام لورنس براغ في أوائل 1900 وبه استطعنا دراسة البلورات وتعيين البنيات البلورية للمواد الصلبة، فكانت هذه تجديدًا ثمينًا.
اذكر بعض الامثله على المواد الصلبه – مكتوب
في المواد الصلبة العازلة، الفونونات هي الآلية الرئيسية في حدوث العزل الحراري. الفونونات ضرورية أيضًا لفهم السعة حرارية للتشكيلات البلورية في المواد الصلبة، كما في نموذج أينشتين ونموذج ديباي اللاحق له. الخصائص الإلكترونية [ تحرير | عدل المصدر]
خصائص المواد مثل التوصيل الكهربي والسعة الحرارية يمكن دراستها عن طريق فيزياء الجوامد. أحد النماذج الأولية لتفسير التوصيل الكهربي كان نموذج درود ، الذي طبق نظرية الحركة على الإلكترونات في الحالة الصلبة. بافتراض أن المادة تحتوي على أيونات موجبة غير متحركة و"غاز إلكتروني" من إلكترونات كلاسيكية غير متفاعلة، استطاع نموذج درود أن يشرح التوصيلية الحرارية والكهربية وتأثير هول في المعادن، على الرغم من أنها بالغت كثيرًا في السعة الحرارية الإلكترونية. بحث عن المواد الصلبة .. خصائص المواد الصلبة وأنواعها مع المراجع - مدونة المناهج السعودية. أرنولد سمرفيلد جمع بين نموذج درود الكلاسيكي وبين ميكانيكا الكَمّ في نموذج الإلكترون الحر (أو نموذج درود-سمرفيلد). في هذا النموذج، تم تمثيل الإلكترونات كغاز فيرمي ، الذي هو غاز من الجسيمات التي تخضع لإحصائات فيرمي-ديراك الميكانيكية الكمية. نموذج الإلكترون الحر حسن من التنبؤات بالسعات الحرارية للمعادن، بيد أنه لم يتمكن من تفسير وجود المواد العازلة.
واعتمادًا على نوع المادة والظروف التي أنشئت فيها، يمكن أن تصنف الذرات إما إلى ذرات ذات نمط هندسي منتظم ( المواد الصلبة البلورية ، والتي تشمل على سبيل المثال المعادن والجليد المصنوع من الماء العادي) أو ذرات ذات نمط غير منتظم (المواد الصلبة غير البلورية، مثل زجاج النوافذ المستخدم في المنازل). القسم الأكبر من علم فيزياء الجوامد والأبحاث فيه تتمحور حول البلورات ، يرجع هذا بنسبة كبيرة إلى أن تواتر الذرة في البلورة (التواتر (periodicity) هو خاصية مميزة للذرة) يسهل النمذجة الرياضية، أيضًا من أسباب تركز الأبحاث على البلورات أن المواد البلورية لها غالبًا خواص كهربية ، أو بصرية ، أو ميكانيكية ، أو مغناطيسية يمكن استغلالها لأغرض هندسية. القوى بين الذرات في البلورة يمكن أن تتخذ أشكالاً متعددة. على سبيل المثال، في بلورة كلوريد الصوديوم ( ملح الطعام)، تتكون البلورة من أيونات صوديوم وكلور مرتبطة معًا بروبط أيونية. وفي حالات أخرى تشارك الذرات الإلكترونات وتكون روابط تساهمية. اذكر بعض الامثله على المواد الصلبه – مكتوب. في المعادن، تُتَشَارَك الإلكترونات في كامل البلورة في رابطة فلزية. أما الغازات الخاملة فلا تخضع لأي نوع من هذه الروابط. في الحالة الصلبة، الغازات الخاملة تترابط عن طريق قوى فان در فالس المتكونة من استقطاب سحابة الشحنات الكهربية في كل ذرة.
بحث عن المواد الصلبة .. خصائص المواد الصلبة وأنواعها مع المراجع - مدونة المناهج السعودية
خواص كهربائية [ عدل]
تعين الخواص الكهربائية لعينة المادة بواسطة طريقة الأربعة نقاط (أو طريقة الخمسة نقاط) في الكهرباء، وهي تـُجرى على قطعة من المركب أو بلورة منه أو كبسولة مضغوطة منه وتقاس المقاومة والحجم وتأثير هول. تعطي نتائج تلك الاختبارات معلومات عما إذا كانت العينة عازل كهربائي أو شبه موصل ، أو موصل كهربائي، وكذلك معلومات عن المادة المشوبة في العينة. بذلك نحصل على معلومات عن الرابطة الكيميائية في المادة. خواص مغناطيسية [ عدل]
يمكن قياس القابلية المغناطيسية لمادة واعتمادها على درجة الحرارة بغرض معرفة هل المادة ذات مغناطيسية حديدية أم مغناطيسية مسايرة أم فريمغناطيسية. كما يمكن تعيين البنية المغناطيسية للعينة بواسطة حيود النيوترونات ، حيث أن النيوترونات لها عزم مغناطيسي يتأثر بمغناطيسية العينة. المراجع [ عدل]
^ For a historical perspective, cf. بحث عن التوصيل الكهربائي في المواد الصلبة. Pierre Teissier, L'émergence de la chimie du solide en France (1950-2000). De la formation d'une communauté à sa dispersion (Paris X: Ph. D. dissertation, 2007, 651 p. ). Electronic version available: نسخة محفوظة 7 أغسطس 2020 على موقع واي باك مشين.
كما تطور فهمنا عن كيفية سير التفاعلات على المستوى الذرية للمواد الصلبة، ويرجع الفضل في هذا القدم إلى أعمال وأبحاث العالم كارل فاجنر المتعلقة بنظرية الأكسدة ومعدل سريان تفاعل الأكسدة، وكذلك أبحاثه عن نفاذية الأيونات، وكيمياء التشويب. وقد سمي لذلك «أبو كيمياء المواد الصلبة». بحث عن المواد الصلبة. [1]
أساسيات اصطناعية [ عدل]
ونظرًا لتنوع مركبات الحالة الصلبة، تستخدم مجموعة متنوعة من الطرق لتحضيرها. [2] ومن ضمنها طريقة أملاح انتقال الشحنة لتحضير المواد العضوية، وتحضر تلك المواد عند درجة حرارة الغرفة وهي مماثلة إلى حد كبير لطرق تحضير المركبات العضوية. وأحيانًا تُجرى تفاعلات الأكسدة عن طريق التبلور الكهربي electrocrystallisation، مثلما يتضح في مثال تحضير أملاح بيتشجارد Bechgaard salts من ال «تيتراثيافولفالين tetrathiafulvalene». تقنيات الفرن [ عدل]
تقنيات الفرن كثيرًا ما يعملون لمواد قوية حرارياً، أساليب ارتفاع في درجة الحرارة. على سبيل المثال، المواد الصلبة السائبة مستعدون استخدام أفران الأنبوبة، تتيح لردود الفعل على إجراء يصل إلى المرجع المصدق ca-1100 درجة مئوية المعدات الخاصة مثل الأفران يتكون من أنبوب التنتالوم من خلالها يتم تمريره تيار كهربائي يمكن أن تستخدم لدرجة حرارة أعلى حتى تصل إلى 2000 درجة مئوية.
المادة الصلبة و السائلة و الغازية - ايقاظ علمي السنة الثانية - موقع مدرستي
أو تصغر مسام المرشح بسبب تراكم الحبيبات عليها. وبعد تكون طبقة الحبيبات المستبعدة فعادة يزداد عددها مع استمرار الترشيح، إلا أن سرعة الترشيح تقل في نفس الوقت، بسبب مقاومة الطبقة لمرور المحلول فيها. وبحسب طريقة الترشيح فيجب عادة إزالة كيك الترشيح من على غشاء الترشيح بين الحين والآخر (مثلا بواسطة الرج أو تصليت سائل عليه عكسيا، أو بإجراء نبضات ضغطية في عكس اتجاه السريان ؛ أو استبدال الغشاء المرشح ( في حالة مرشحات الهواء يتم استبدالها فال الغلاب قبل تكون طبقة الكيك عليها بفترة). وعند ترشيح السوائل بطريقة دورية بين ترشيح ثم تنظيف وتكرار ذلك فتسمى عملية "ترشيح ذات نهاية ميتة " ، حيث يتوقف الترشيح بعد فترة باستمرار، بسبب انسداد مسام المرشح. ولكن توجد طريقة لمنع ذلك وهي طريقة ترشيح جريان تقاطعي ، وهو يطبق لاقتصادياته، فبواسطة لا حاجة إلى توقيف الترشيح لتنظيف المرشح ثم الترشيح فترة أخرى وهكذا. يعمل ترشيح الجريان التقاطعي على جريان السائل المراد ترشيحه موازيا لسطح غشاء الترشيح فيطرد ما يترسب عليه من حبيبات، ونحصل عند الوجه الآخر من الغشاء على المحلول المرشح، ويسمى "الراشح". للأغراض الصناعية فقد طورت أنواع كثيرة من أنظمة المرشحات.
ترابط الجزيئات في المواد الصلبة
تقترب الجزيئات بشكل كبير بين بعضها البعض، وتترابط وتتداخل بشكل كبير، وبسبب هذا التداخل لا يتغير شكل المادة بسهولة بل تحتاج إلى عوامل خارجية لكي تتغير طبيعتها، ولا تتحرك جزيئات المادة إلاى على شكل إهتزاز في أغلب الأحيان وتظل ثابتة على وضعها. ومن الروابط التي تكون بين جزيئاتها روابط تساهمية قطبية وغير قطبية، وروابط أيونية، وكلما كانت الروابط قوية ومتقاربة كلما كانت المادة بحاجة إلى عنصر خارجي فعال وقوي لكي يؤثر عليها ويغير من طبيعتها، مثل درجات الحرارة العالية. الإنتشار في المادة
في المواد الغازية والسائلة يكون الإنتشار سريع للغاية مقارنة بالإنتشار في المواد الصلبة، ففي المواد الصلبة لا يحدث الإنتشار إلا إذا تعرضت المادة لدرجة حرارة عالية، وذلك مثل درجة الحرارة اللازمة لإنصهار المعادن. تأثر المواد الصلبة بالحرارة
تنصهر المواد الصلبة عند درجات حرارة عالية للغاية، في الأغلب تكون أعلى من درجة حرارة الغرفة، وذلك على عكس المواد الغازية والسائلة. وتحديد درجة الحرارة المطلوبة يختلف حسب نوع المادة، فالمادة الصلبة البلورية النقية تحتاج إلى درجة حرارة منخفضة، أما المادة الصلبة إذا كانت غير نقية فتحتاج إلى درجة حرارة عالية نسبيًا.