الخصائص المركزة: الخصائص والأمثلة - كيمياء - 2025

و خصائص المكثفة هي مجموعة من خصائص المواد التي لا تعتمد على حجم أو كمية من مادة النظر فيها. على العكس من ذلك ، ترتبط الخصائص الشاملة بحجم أو كمية المادة المعتبرة.

المتغيرات مثل الطول والحجم والكتلة هي أمثلة على الكميات الأساسية ، والتي تتميز بخصائص واسعة النطاق. معظم المتغيرات الأخرى عبارة عن كميات مستنتجة ، يتم التعبير عنها كمجموعة رياضية من الكميات الأساسية.

المصدر: Maxpixel

مثال على الكمية المستخلصة هو الكثافة: كتلة المادة لكل وحدة حجم. الكثافة مثال على خاصية مكثفة ، لذلك يمكن القول أن الخصائص المكثفة ، بشكل عام ، هي كميات مستنبطة.

الخصائص المكثفة المميزة هي تلك التي تسمح بتحديد مادة ما من خلال قيمة معينة لها ، على سبيل المثال نقطة الغليان والحرارة النوعية للمادة.

هناك خصائص عامة مكثفة يمكن أن تكون مشتركة بين العديد من المواد ، على سبيل المثال اللون. يمكن أن تشترك العديد من المواد في نفس اللون ، لذلك ليس من المفيد التعرف عليها ؛ على الرغم من أنه يمكن أن يكون جزءًا من مجموعة خصائص مادة أو مادة.

خصائص الخصائص المكثفة

الخصائص المكثفة هي تلك التي لا تعتمد على كتلة أو حجم مادة أو مادة. كل جزء من أجزاء النظام له نفس القيمة لكل من الخصائص المكثفة. علاوة على ذلك ، فإن الخصائص المكثفة ، للأسباب المذكورة ، ليست مضافة.

إذا تم تقسيم خاصية واسعة النطاق لمادة مثل الكتلة على خاصية أخرى واسعة النطاق لها مثل الحجم ، فسيتم الحصول على خاصية مكثفة تسمى الكثافة.

السرعة (x / t) هي خاصية مكثفة للمادة ، ناتجة عن تقسيم خاصية واسعة للمادة مثل الفضاء المقطوع (x) بين خاصية أخرى واسعة النطاق للمادة مثل الوقت (t).

على العكس من ذلك ، إذا قمت بضرب خاصية مكثفة لجسم ما ، مثل السرعة في كتلة الجسم (خاصية واسعة النطاق) ، فسوف تحصل على زخم الجسم (mv) ، وهو خاصية واسعة النطاق.

قائمة الخصائص المكثفة للمواد واسعة النطاق ، من بينها: درجة الحرارة ، الضغط ، الحجم المحدد ، السرعة ، نقطة الغليان ، نقطة الانصهار ، اللزوجة ، الصلابة ، التركيز ، الذوبان ، الرائحة ، اللون ، الذوق ، الموصلية ، المرونة ، التوتر السطحي ، الحرارة النوعية ، إلخ.

أمثلة

درجة الحرارة

إنها كمية تقيس المستوى الحراري أو الحرارة التي يمتلكها الجسم. تتكون كل مادة من مجموعة من الجزيئات أو الذرات الديناميكية ، أي أنها تتحرك وتهتز باستمرار.

وبذلك ، ينتجون كمية معينة من الطاقة: الطاقة الحرارية. مجموع طاقات السعرات الحرارية لمادة ما يسمى الطاقة الحرارية.

درجة الحرارة هي مقياس لمتوسط ​​الطاقة الحرارية للجسم. يمكن قياس درجة الحرارة بناءً على خاصية تمدد الأجسام كدالة لمقدار الحرارة أو الطاقة الحرارية. أكثر مقاييس درجة الحرارة استخدامًا هي: مئوية وفهرنهايت وكلفن.

ينقسم مقياس سيليزيوس إلى 100 درجة ، ويتألف النطاق من نقطة تجمد الماء (0 درجة مئوية) ونقطة غليانها (100 درجة مئوية).

يأخذ مقياس فهرنهايت النقاط المذكورة كـ 32 درجة فهرنهايت و 212 درجة فهرنهايت ، على التوالي. Y يبدأ مقياس كلفن بتحديد درجة حرارة -273.15 درجة مئوية كصفر مطلق (0 كلفن).

حجم معين

يتم تعريف الحجم المحدد على أنه الحجم الذي تشغله وحدة الكتلة. إنه مقدار عكسي للكثافة ؛ على سبيل المثال ، الحجم المحدد للماء عند 20 درجة مئوية هو 0.001002 م ³ / كجم.

كثافة

يشير إلى مقدار وزن حجم معين تشغله مواد معينة ؛ وهذا هو ، نسبة m / v. عادة ما يتم التعبير عن كثافة الجسم بوحدة جم / سم ³.

فيما يلي أمثلة عن كثافات بعض العناصر أو الجزيئات أو المواد: - الهواء (1.29 × 10 ^-3 جم / سم ³)

- الومنيوم (2.7 جم / سم ³)

- بنزين (0.879 جم / سم ³)

- نحاس (8.92 جم / سم ³)

- ماء (1 جم / سم ³)

- ذهب (19.3 جم / سم ³)

- الزئبق (13.6 جم / سم ³).

لاحظ أن الذهب هو الأثقل بينما الهواء هو الأخف. هذا يعني أن المكعب الذهبي أثقل بكثير من المكعب الذي يتكون افتراضيًا من الهواء فقط.

حرارة نوعية

يتم تعريفه على أنه مقدار الحرارة المطلوبة لرفع درجة حرارة وحدة كتلة بمقدار 1 درجة مئوية.

يتم الحصول على الحرارة النوعية بتطبيق الصيغة التالية: c = Q / m.Δt. حيث c هي حرارة محددة ، Q هي كمية الحرارة ، m كتلة الجسم ، و t هي التغير في درجة الحرارة. كلما زادت الحرارة النوعية للمادة ، يجب توفير المزيد من الطاقة لتسخينها.

كمثال على قيم الحرارة المحددة ، لدينا ما يلي ، معبرًا عنه بـ J / Kg.ºC و

cal / g.C ، على التوالي:

- عند 900 و 0.215

-Cu 387 و 0.092

- في 448 و 0.107

- H ₂ O 4.184 و 1.00

كما يمكن استنتاجه من قيم الحرارة المحددة المدرجة ، يحتوي الماء على واحدة من أعلى قيم الحرارة النوعية المعروفة. يفسر ذلك من خلال الروابط الهيدروجينية التي تتكون بين جزيئات الماء ، والتي تحتوي على نسبة عالية من الطاقة.

تعتبر الحرارة العالية للماء ذات أهمية حيوية في تنظيم درجة حرارة البيئة على الأرض. بدون هذه الخاصية ، سيكون للصيف والشتاء درجات حرارة أكثر تطرفًا. هذا مهم أيضًا في تنظيم درجة حرارة الجسم.

الذوبان

الذوبان هو خاصية مكثفة تشير إلى الحد الأقصى من كمية المذاب التي يمكن دمجها في مذيب لتشكيل محلول.

يمكن للمادة أن تذوب دون أن تتفاعل مع المذيب. يجب التغلب على التجاذب بين الجزيئات أو interionic بين جسيمات المذاب النقي حتى يذوب المذاب. تتطلب هذه العملية طاقة (ماص للحرارة).

علاوة على ذلك ، فإن مصدر الطاقة مطلوب لفصل جزيئات المذيب ، وبالتالي دمج الجزيئات المذابة. ومع ذلك ، يتم إطلاق الطاقة عندما تتفاعل الجزيئات الذائبة مع المذيب ، مما يجعل العملية الكلية طاردة للحرارة.

تزيد هذه الحقيقة من اضطراب جزيئات المذيب ، مما يتسبب في أن تكون عملية انحلال الجزيئات المذابة في المذيب طاردة للحرارة.

فيما يلي أمثلة على قابلية ذوبان بعض المركبات في الماء عند 20 درجة مئوية ، معبراً عنها بجرامات المذاب / 100 جرام من الماء:

-NaCl ، 36.0

-KCl ، 34.0

- ناو ₃ ، 88

-KCl ، 7.4

-AgNO ₃ 222.0

-C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ (سكروز) 203.9

الملامح العامة

تزيد الأملاح بشكل عام من قابليتها للذوبان في الماء مع زيادة درجة الحرارة. ومع ذلك ، بالكاد يزيد كلوريد الصوديوم من قابليته للذوبان مع زيادة درجة الحرارة. من ناحية أخرى ، تزيد Na ₂ SO ₄ من قابليتها للذوبان في الماء حتى تصل إلى 30 درجة مئوية ؛ من هذه الدرجة تنخفض قابليته للذوبان.

بالإضافة إلى قابلية ذوبان مادة صلبة في الماء ، يمكن أن تنشأ حالات عديدة لقابلية الذوبان ؛ على سبيل المثال: قابلية ذوبان غاز في سائل ، أو سائل في سائل ، أو غاز في غاز ، إلخ.

معامل الانكسار

إنها خاصية مكثفة تتعلق بتغيير الاتجاه (الانكسار) الذي يمر به شعاع الضوء عند المرور ، على سبيل المثال من الهواء إلى الماء. يرجع تغيير اتجاه شعاع الضوء إلى حقيقة أن سرعة الضوء أكبر في الهواء منها في الماء.

يتم الحصول على معامل الانكسار بتطبيق الصيغة:

η = ج / ν

تمثل η معامل الانكسار ، وتمثل c سرعة الضوء في الفراغ ، و هي سرعة الضوء في الوسط الذي يتم تحديد معامل انكساره.

معامل انكسار الهواء 10002926 والماء 1330. تشير هذه القيم إلى أن سرعة الضوء أكبر في الهواء منها في الماء.

نقطة الغليان

إنها درجة الحرارة التي تتغير عندها المادة ، وتنتقل من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. في حالة الماء ، تبلغ درجة الغليان حوالي 100 درجة مئوية.

نقطة الانصهار

إنها درجة الحرارة الحرجة التي تنتقل فيها المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. إذا تم أخذ نقطة الانصهار على أنها مساوية لنقطة التجمد ، فهي درجة الحرارة التي يبدأ عندها التغيير من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة. في حالة الماء ، تكون نقطة الانصهار قريبة من 0 درجة مئوية.

اللون والرائحة والذوق

إنها خصائص مكثفة مرتبطة بالتحفيز الذي تنتجه مادة ما في حواس البصر أو الشم أو الذوق.

لون ورقة واحدة على شجرة هو نفسه (من الناحية المثالية) لون جميع الأوراق على تلك الشجرة. كما أن رائحة عينة العطر هي نفس رائحة الزجاجة بأكملها.

إذا قمت بمص قطعة برتقالة ، فسوف تشعر بنفس طعم تناول البرتقال كله.

تركيز

إنه الحاصل بين كتلة المذاب في المحلول وحجم المحلول.

C = M / V

C = التركيز.

M = كتلة المذاب

V = حجم المحلول

عادة ما يتم التعبير عن التركيز بعدة طرق ، على سبيل المثال: g / l ، mg / ml ،٪ m / v ،٪ m / m ، mol / L ، mol / kg من الماء ، meq / L ، إلخ.

خصائص مكثفة أخرى

بعض الأمثلة الإضافية هي: اللزوجة ، التوتر السطحي ، اللزوجة ، الضغط ، والصلابة.

مواضيع ذات أهمية

الخصائص النوعية.

الخصائص الكمية.

الخصائص العامة..

خصائص المادة.

المراجع

1. كيمياء التجويف بلا حدود. (سادس). الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة. تم الاسترجاع من: course.lumenlearning.com
2. ويكيبيديا. (2018). خصائص مكثفة وواسعة. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
3. اتصالات Venemedia. (2018). تعريف درجة الحرارة. تم الاسترجاع من: conceptdefinition.de
4. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء. (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
5. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (22 يونيو 2018). تعريف الملكية المكثف والأمثلة. تم الاسترجاع من: thinkco.com