قبسة
الصفحة الرئيســــــية
موسوعة المعلومات
تدوينـــات معرفيـــة
قبســــــــــــــــــــــــات
تاريخ العلــــــــــــــوم
بنك المعلومــــــــــات
في مثل هذا اليوم
تدوينــات
-
قبســــات
-
موسوعــــة
تاريخ العلوم
١٧٧٤ - يبرهن الكيميائي الفرنسي "أنتوني لافوازيه" قانون بقاء الكتلة (في التفاعلات الكيميائية).
الكيمياء والفيزياء
تم نسخ الرابط
من الموسوعــة
حفظ الكتلة قانون في الكيمياء ينص على أن الكتلة لا تنشأ ولا تفنى أثناء التفاعل الكيميائي، بل يعاد ترتيب الذرات لتكوين مواد جديدة مع بقاء مجموع كتلة المواد المتفاعلة مساوياً لمجموع كتلة النواتج. ويعد هذا القانون من أسس الكيمياء الحديثة، وقد ارتبط بإسهامات أنطوان لافوازييه وأفكار سابقة وتجارب تناولت ثبات المادة. وينطبق القانون على التفاعلات الكيميائية، بينما قد تتحول كمية صغيرة من الكتلة إلى طاقة في بعض التفاعلات النووية، مع بقاء المبدأ الأوسع لحفظ الكتلة والطاقة قائماً.
الكتلة مقدار فيزيائي يعبر عن كمية المادة في الجسم، وتعرف علمياً أيضاً بأنها مقياس للقصور الذاتي، أي مقاومة الجسم لتغيير حالته من السكون أو الحركة. كلما زادت كتلة الجسم احتاج إلى قوة أكبر لتغيير سرعته أو اتجاهه، وهو ما يوضحه قانون نيوتن الثاني الذي يربط القوة بالكتلة والتسارع. تختلف الكتلة عن الوزن؛ فالوزن قوة ناتجة عن الجاذبية ويتغير بتغير المكان والابتعاد عن الأجرام السماوية، بينما تبقى الكتلة ثابتة تقريباً. ويرتبط مفهوم الكتلة في الفيزياء الحديثة بالطاقة وفق علاقة آينشتاين، حيث يمكن أن تتحول بعض الكتلة إلى طاقة في التفاعلات النووية.
الكتلة الجزيئية مقدار يعبر عن كتلة جزيء مادة ما منسوبة إلى وحدة الكتلة الذرية، وتحسب بجمع الكتل الذرية للذرات المكوّنة للجزيء. تستخدم هذه القيمة في الكيمياء لفهم تركيب المركبات وحساب كميات المواد في التفاعلات والمحاليل، كما يمكن قياسها بأجهزة مثل مطياف الكتلة. ترتبط الكتلة الجزيئية بالكتلة المولية، إذ تكونان متساويتين عددياً تقريباً، لكن الكتلة المولية يعبر عنها بكتلة لكل مول. ويعد هذا المفهوم أساسياً في القياس الكمي الكيميائي، لأنه يربط بين الصيغة الجزيئية والكمية العملية المستخدمة في المختبر والصناعة.
الكتلة الساكنة مقدار فيزيائي يعبّر عن كتلة الجسم في حال سكونه بالنسبة إلى الراصد، ويمثل قيمة أساسية في النسبية الخاصة لفهم تغير الكتلة الظاهرية مع السرعة. أظهرت الدراسات والتجارب على الإلكترونات والأشعة المنبعثة من المواد المشعة أن نسبة الشحنة إلى الكتلة تتغير عندما تقترب الجسيمات من سرعات عالية، وأن هذا التغير يمكن تفسيره بعلاقة نسبية تربط الكتلة بالحركة. وتعد الكتلة الساكنة قيمة ثابتة للجسيم نفسه، بخلاف الكتلة المرتبطة بالحركة التي تزداد مع السرعة، مما جعلها مفهوماً مركزياً في وصف الجسيمات السريعة وفي فهم العلاقة بين المادة والطاقة.
تكافؤ الكتلة والطاقة مفهوم في الفيزياء يبين أن الكتلة والطاقة صورتان مترابطتان، وأن الكتلة يمكن أن تتحول إلى طاقة والطاقة ترتبط بكتلة مكافئة. صاغ ألبرت أينشتاين هذه العلاقة في إطار النسبية الخاصة، وأظهرت أن مقداراً صغيراً من الكتلة يمكن أن يقابل كمية هائلة من الطاقة بسبب عامل سرعة الضوء الكبير. مهد هذا المفهوم لفهم الطاقة النووية، إذ يتبين في الانشطار والاندماج النووي أن جزءاً من الكتلة يتحول إلى طاقة منطلقة. وبذلك أصبحت العلاقة بين الكتلة والطاقة أساساً في الفيزياء الحديثة وفي تفسير مصادر الطاقة في النجوم والمفاعلات والأسلحة النووية.
