الحالة الصلبة

2011 حالات المادة

آلان بي گوب

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

الجسم الصلب هو أقل المواد نشاطاً من حيث الحركة، ففي داخل الجسم الصلب، تكون جميع الذرّات متماسكة مع بعضها البعض، مما يمنح الجسم الصلب شكلاً محدداً.

تحيط بنا الأجسام الصلبة من كل جانب. فالأرض صلبة والمباني صلبة وحذاؤك صلب، وحتى هذا الكتاب الموجود بين يديك هو جسم صلب، وطبقاً لنظرية الحركة – والمقصود بها النظرية التي تصف حركة الذرّات والجزيئات – فإن ذرّات الأجسام الصلبة في حركة دائمة. لكنك قرأت فيما سبق عن كيفية تماسك ذرّات الأجسام الصلبة في أماكنها، وهي الصفة التي تمنح هذه الأجسام شكلها المحدد؛ لذلك بدلاً من أن تتحرك جزيئات الأجسام الصلبة، مثل جزيئات السوائل والغازات، فإنها تتذبذب ذهاباً وإياباً حول موقع مركزي.

تملك الأجسام الصلبة خواصاً محددة ترتبط بترتيب ذرّاتها. وبما أن جسيمات المادة الصلبة شديدة التماسك فيما بينها، فإن الأجسام الصلبة لها حجم وشكل محددين. وعلى عكس السوائل والغازات، التي تستطيع ذرّاتها أو جزيئاتها أن تتحرك، فإن حجم وشكل الجسم الصلب لا يتغيران كثيراً تحت تأثير درجة الحرارة أو الضغط. ويتناول هذا الفصل كيف يؤثر ترتيب الذرّات على خواص الأجسام الصلبة.