وحدة قياس كمية المادة

وحدة قياس كمية المادة

تحيط بنا المادة من كل جانب، ما نأكل، وما نشرب، وما نلبس، وما نسكن، وما إلى ذلك من تلك الأشياء، فمنها ما يكون سائلًا، ومنها ما يكون صلدًا، وعندما نأخذ كتلة متماثلة من كل تلك المواد، نجد أنها ذات أحجام مختلفة، وأيضًا إذا أخذنا حجمًا متماثلًا منها، فسنجد أنها ذات أوزان مختلفة،  تفسير ذلك يرجع إلى كمية المادة الموجودة في وحدة الحجوم، فوحدة الحجوم ثابتة، بينما كمية المادة تتغير من مادة لأخرى، وتقاس بوحدة قياس معيارية، والتي سوف نتناولها من خلال مقالنا هذا.

 

ماهية كمية المادة

إذا أخذنا ملعقة صغيرة من السكر مثلً، ثم أخذنا في عدّ ما تحتويه من مكعبات سكر صغيرة، فسوف نصل إلى عدد ما، فإذا استبدلنا ملعقة السكر بنفس الحجم من الخردل وقمنا بعدّها، فسوف نصل إلى عدد ما مخالف للعدد الأول، فهذه هي كمية المادة، فكلما صغر حجم جزيئات المادة كلما احتوت وحدة الحجوم كمية أكبر بالمقارنة بالمواد الأخرى.

ومن هنا يمكننا تعريف كمية المادة فيزيائيًا بأنها: “هي مقدار ما تحتويه وحدة الحجوم من الجزيئات، أو الذرات، أو الأيونات من المادة”.

 

العوامل التي تتوقف عليها كمية المادة

هناك مجموعة من العوامل التي تتوقف عليها كمية المادة، نتناولها بالتفصيل فيما يلي:

النوع: تتوقف كمية المادة على نوعية المادة ذاتها، حيث تختلف كمية المادة لوحدة الحجوم، من مادة لأخرى.

التركيب الجزيئي: فالتركيب الجزيئي للمادة، يؤثر على كمية المادة في وحدة الحجوم، فكلما دقّت الشبكة الجزيئية للماة، كلما زادت كمية المادة في وحدة الحجوم، فالعلاقة عكسية بين حجم الجزيء وكمية المادة.

قابلية المادة للذوبان: تعتبر قابلية المادة للذوبان، عاملًا من العوامل التي تؤثر على كمية المادة أيضا في وحدة الحجوم، فالقابلية للذوبان تدل على قابلية التجزئة للمادة، فالعلاقة بينهما علاقة طردية.

 

خصائص المادة

تتمتع المادة بعدّة خصائص مشتركة بين جميع المواد، يمكن تناولها على النحو الآتي:

الحجم:  وهو مقدار ما تشغله المادة من فراغ، فأي مادة على أي صورة من صورها، لابد وأن تشغل حيزًا من الفراغ، وهذا الحيز يتوقف على طبيعة المادة.

الكتلة: وهي مقدار ما تشغله وحدة الحجوم من مادة، فالحجم يشير إلى الشكل الهندسي الفراغي للمادة، بينما الكتلة تشير إلى ثقل المادة.

الكثافة: وهي تعبر عن ما تشغله المادة من كمية بالنسبة لحجمها، ويعبر عنها بالعلاقة الرياضية الآتية: كثافة المادة = كتلتها / حجمها، فالعلاقة بين الكثافة والكتلة هي علاقة طردية، بينما العلاقة بين الكتلة والحجم هي علاقة عكسية.

 

وحدة قياس كميّة المادة ؟

تُتّخذ وحدة المول (mol) كوحدة قياس دولية، للإشارة إلى ما تحتويه وحدة الحجوم من مادة، وتكافؤ كتلة 12 جرام من الكربون 12، ويتم قياس المادة بعدة طرق، يمكن تناول بعضها على النحو التالي:

الكتلة الذرية للمادة

وتُتخذّ أوزان الكتل الذرية للمادة، لإيجاد عدد المولات التي تحتويها وحدة الحجوم من المادة،..

وعلى سبيل المثال لقياس كمية المادة الموجودة في 10 جرام من عنصر CO2، فبما أن الكتلة الذرية للكربون تساوي 12 وللأكسجين تساوي 16، فمجموع الكتلة الذرية لعنصر CO2 تساوي ( 16 + 16 ) + 12 = 44، إذن عدد المولات في الجرام الواحد من CO2 يساوي 44 ÷ 10 = 4.4 مول.

اتخاذ الجزيئات الأولية لعدد من ذرات الكربون 12

وذلك  في كتلة مقدارها 12 جرام كوحدة معيارية، فلقياس كمية المادة لعنصر ما، تتمّ معايرة كتلة حجم 12 جرام من الكربون 12، وتعتبر كمية ثابتة، ثم يؤخذ كتلة نفس الحجم من المادة المراد معايرتها، ثم يقسم الناتج للمادة المراد معايرتها، على الكتلة المعيارية ل12 جرام من الكربون 12، فالناتج النهائي يكون هو كتلة المادة في وحدة الحجوم مقوّمًا بوحدة القياس الدولية وهي المول .

مما سبق تتضح لنا ماهية المادة، ووحدة قياسها، وأهمية معايرة المادة؛ للتفرقة بين كتلة المادة وحجمها، وأيضا علاقة ذلك بالكثافة، مما يساهم في معرفة الطبيعة الكيميائية والفيزيائية للمواد.

التعليقات

أترك تعليق،..

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.