يهتم علم الكيمياء بدراسة تركيب المادة والكيفية التي يحصل خلالها الترابط بين المواد لتكوين مواد اخرى جديدة، وتعتبر المادة هي كل شيء له كتلة وحجم معين وتشغل حيزا من الفراغ، ولا تقتصر المادة على الأشياء المادية التي يمكن لمسها بل تتعدى الى اكثر من ذلك مثل المواد الغير ملموسة من هواء وكواكب ونجوم مختلفة، وتحتوي المادة على جسيمات دقيقة تسمى ذرات، والتي بدورها تحتوي على جسيمات تسمى البروتونات والنيوترونات والالكترونات.
المكونات الأساسية للمادة
لقد نشأت فكرة تكوين المادة منذ القرن الخامس قبل الميلاد، والفكرة هي ان المادة تتكون من جسيمات صغيرة تسمى الذرات، وتعد ذرة الهيدروجين من أبسط أنواع الذرات حيث أنها تحتوي على بروتين، وتمر المادة بمتغيرات فيزيائية في حياتنا اليومية مثل ذوبان الشمع والسكر في القهوة، وأيضا طحن المواد الى مساحيق ويكون هذا التغيير فقط في الحالة الفيزيائية دون تأثرها بالتركيب الكيميائي.
وهنا يكون الفرق بين التغير الفيزيائي والكيميائي، أن التغير الفيزيائي يحدث للشكل الخارجي للمادة، اما التغير الكيميائي فيحدث للمادة من الداخل فتتكسر الروابط الداخلية لها، ويؤدي ذلك الي تفكك المركبات والمخاليط الي العناصر التي كونت تلك المركبات.
أهم الخصائص الفيزيائية للمادة
هناك العديد من الخصائص التي تمثل الخواص الفيزيائية للمادة ومن أهم هذه الخصائص ما يلي:
- الكثافة: كتلة وحدة حجم المادة.
- الكتلة: تعرف على أنها كمية المادة الموجودة في الجسم.
- الحجم: المساحة التي يمكن أن يشغلها الجسم.
- نقطة الانصهار: درجة الحرارة التي تتغير فيها المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
- نقطة الغليان: درجة الحرارة التي تتغير فيها المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
- اللزوجة: هي مقاومة السائل للتدفق.
- الموصلية الكهربائية: مقدار قدرة المادة على توصيل الكهرباء.
- اللون: اللون هو خاصية خارجية تميز مادة عن أخرى.
هناك أيضًا العديد من الخصائص الفيزيائية الأخرى مثل الشكل والمرونة والقابلية للذوبان وغيرها من الخصائص التي تعتمد على المظهر الخارجي وليس لها علاقة بالتركيب الكيميائي للمادة.
الخواص الكيميائية للمادة
تُعرَّف الخواص الكيميائية بأنها تلك التي تتعلق بالمواد من الداخل، مثل الأكسدة والقابلية للاشتعال والمحتوى الحراري. كلها خصائص تتعلق بطبيعة المادة الداخلية وليس بمظهرها الخارجي، والتغيرات التي تحدث. تسمى هذه الخصائص بالتغيرات الكيميائية، والتي يمكن أن تؤدي إلى مواد جديدة تختلف في خصائص المواد المشاركة في التفاعل.
ويدرس علماء الفيزياء والكيمياء بكل التغيرات التي تحدث للمادة وذلك بسبب التغير الكيميائي أو الفيزيائي، وتؤثر تلك التغيرات على نوع المادة وتحولها من حالة الي حالة أخرى، فيقوم العلماء بالعديد من التجارب لتأكيد ذلك.