☰ خطة العام · العلوم (بالعربية)

المخاليط والمركبات والخواص

الأسبوع 5 · الدرس الثالث «المادة وخصائصها»: المخاليط والمواد النقية والعناصر والمركبات والجزيئات والخواص الفيزيائية والكيميائية واستخدامات المواد · 3 دروس
3

الخواص تحدد الاستخدامات

Science Prep 1 Term 1, Unit 1: pp. 18–25
الهدفأميّز الخواص الفيزيائية من الكيميائية، وأشرح كيف تحدد الخواص استخدامات المواد.
كلمات جديدة
الخاصية الفيزيائية · خاصية نلاحظها أو نقيسها دون تغيير المادةالخاصية الكيميائية · خاصية لا تظهر إلا عندما تتفاعل المادةالسبيكة · مادة تصنع بخلط فلز بعناصر أخرى
الشرح

الخواص الفيزيائية يمكن ملاحظتها أو قياسها دون تغيير المادة: اللون والحالة والكثافة واللزوجة ودرجة الانصهار والذوبانية والقدرة على توصيل الكهرباء. أما الخواص الكيميائية فلا تظهر إلا عندما تتفاعل المادة، مثل الاحتراق والصدأ والتفاعل مع حمض. وانصهار الثلج تغير فيزيائي: فهو ما زال ماءً، ويطفو الثلج لأن كثافته أقل من كثافة الماء السائل. أما الصدأ فتغير كيميائي: إذ يتحول الحديد إلى مادة جديدة. ونختار المواد بحسب خواصها. فالهيليوم لا يشتعل وهو أخف من الهواء ولذلك تُملأ به البالونات. والنيتروجين قليل التأثر بالحرارة ولا يتفاعل مع المطاط ولذلك يُستعمل في الإطارات. والسيليكون، وهو شبه فلز، يوصّل الكهرباء أفضل من اللافلزات وأسوأ من الفلزات. والصلب المقاوم للصدأ لا يصدأ بسهولة. والسبيكة المصنوعة من الألومنيوم والتيتانيوم خفيفة وتحتفظ بقوتها عند ارتفاع الحرارة. والأيروجيل من أخف المواد الصلبة وعازل ممتاز.

المادةالخاصيةالاستخدام
الهيليومأخف من الهواء ولا يشتعلالبالونات
النيتروجينلا يتفاعل مع المطاطالإطارات
الصلب المقاوم للصدأيقاوم الصدأأدوات المطبخ
الأيروجيلخفيف جدًا وعازلالعزل
أمثلة محلولة
الثلج يطفوالحديد يغوص
يطفو الفلين على الماء ويغوص مسمار الحديد ويطفو مكعب الثلج. هذه خواص فيزيائية مرتبطة بالكثافة. وعندما يذوب الثلج تبقى لديك مادة هي الماء، فلا تتكون مادة جديدة.
مسمار حديد متروك في هواء رطب يتحول ببطء إلى مادة بنية متقشرة. هذا هو الصدأ، وهو خاصية كيميائية للحديد: فهو يتفاعل مع الهواء والماء. أما ملعقة الصلب المقاوم للصدأ فلا تصدأ بسهولة، فهي اختيار جيد للمطبخ.
لماذا تُصنع قاعدة وعاء الطهي من الفلز ومقبضه من البلاستيك أو الخشب؟ لأن الفلز يوصّل الحرارة جيدًا فيطهو الطعام. أما البلاستيك والخشب فيوصّلان الحرارة بشكل سيئ فيبقى المقبض أبرد. الاستخدام يتبع الخاصية.
نشاط الفصل

يطفو أم يغوص. مع أحد الكبار املأ وعاءً بالماء واجمع سدادة فلين ومشبك ورق وعملة معدنية وقطعة ثلج. اكتب توقعك لكل منها ثم اختبرها. بعد ذلك اسكب قليلًا من زيت الطعام على الماء في كوب شفاف وراقب ما يحدث. قل أيّ خاصية لاحظتها في كل اختبار، وهل هي فيزيائية أم كيميائية.

تدرّب
1
اذكر خاصيتين فيزيائيتين لمادة.
2
هل الصدأ تغير فيزيائي أم كيميائي؟ لماذا؟
3
لماذا يُستعمل الهيليوم في ملء البالونات؟
4
لماذا يطفو الثلج على الماء؟