مایع
مایع یکی از این سه حالت ماده است. فاصله ذرات در ماده جامد بسیار نزدیک به یکدیگر است و به همین دلیل، جسم جامد، شکل و حجم مشخصی دارد. ذرات در مایع هنوز نزدیک یکدیگر قرار دارند، اما پیوند آن‌ها به اندازه‌ای محکم نیست که به مایع، همانند جسم جامد، شکل و حجم مشخصی بدهد. به بیان دیگر، ذرات در مایع آزادانه‌تر از ذرات در ماده جامد حرکت می‌کنند و بر روی یکدیگر می‌لغزند.
حالت‌های ماده به سه دسته کلی جامد، مایع و گاز تقسیم می‌شوند. مایع حالتی از ماده با ویژگی‌های مخصوص به خود است. ویژگی‌های مایع سبب می‌شود که سختی آن نسبت به جامد کمتر و در مقایسه با گاز بیشتر باشد. مایع می‌تواند جریان یابد و شکل مشخصی مانند جامد ندارد. در واقع مایع شکل ظرفی را که داخل آن ریخته می‌شود به خود می‌گیرد. گرچه این ویژگی مایع به گاز شباهت دارد، اما مایع همانند گاز نمی‌تواند به طور کامل در ظرف پخش شود و تمام آن را پر کند.
آب، نفت، الکل و جیوه، مثال‌هایی از مایع در دمای اتاق (۲۰ درجه سلسیوس یا ۶۸ درجه فارنهایت) هستند. عبارت مایع، یکی از حالت‌های ماده، از سه حالت نام برده شده، را نشان می‌دهد. به عنوان مثال، آب رایج‌ترین مایع روی زمین است و در حالت مایع، درصد قابل‌توجهی از سطح زمین را می‌پوشاند. آب، تنها در بازه دمایی صفر درجه سلسیوس (۳۲ درجه فارنهایت) تا ۱۰۰ درجه سلسیوس (۲۱۲ درجه فارنهایت) مایع است. آب در دماهای پایین‌تر از این بازه دمایی به حالت جامد (یخ) و در دماهای بالاتر از بازه دمایی گفته شده به حالت گاز (بخار آب) تبدیل می‌شود.
ساختار مولکولی آب چه در حالت جامد (یخ)، چه در حالت گاز (بخار آب) همانند ساختار مولکولی آن در حالت مایع است. یخ و بخار آب، هنوز آب هستند، اما در حالت‌های متفاوتی از ماده قرار دارند. ذرات تشکیل‌دهنده ماده در حالت جامد در فاصله بسیار نزدیکی نسبت به یکدیگر قرار دارند. از این‌رو، ذرات نمی‌توانند از جایگاه خود تا فاصله زیادی حرکت کنند. در مقابل، فاصله ذرات تشکیل‌دهنده مایع نسبت به جامد بیشتر است و ذرات، آزادی بیشتری برای حرکت به اطراف دارند.
به بیان دیگر، پیوند بین اتم‌ها و مولکول‌های ماده در حالت جامد بسیار محکم‌تر از حالت‌های مایع یا گاز است. شاید با خود بگویید ماده جامد، چگالی بزرگ‌تری نسبت به مایع دارد. اما این برداشت اشتباه است. تفاوت چگالی بین ماده جامد و مایع بسیار کوچک است و تقریبا می‌توان چگالی آن‌ها را یکسان در نظر گرفت. فاصله ذرات تشکیل‌دهنده گاز در مقایسه با حالت‌های مایع و جامد بسیار بیشتر است، به گونه‌ای که راحت‌تر می‌توانند در فضای در دسترس حرکت کنند.
هنگامی که به مایعی، مانند آب، گرما داده می‌شود، مولکول‌ها و اتم‌های تشکیل‌دهنده آن انرژی جنبشی به‌دست می‌آورند. اگر دما را به اندازه کافی افزایش دهیم، مایع به گاز تبدیل می‌شود یا با مواد شیمیایی موجود در محیط واکنش می‌دهد. به عنوان مثال، آب در اثر گرمای تدریجی به گاز یا بخار آب تبدیل می‌شود، اما الکل در اثر گرمای ناگهانی و ترکیب شدن با اکسیژن هوا، خواهد سوخت. اگر مایع سرد شود، مولکول‌ها یا اتم‌های تشکیل‌دهنده آن انرژی جنبشی خود را از دست می‌دهند. بنابراین، اگر دما به اندازه کافی پایین بیاید، مایع به جامد تبدیل خواهد شد.
ویژگی‌های کلی
ویژگی‌های کلی مایع، به عنوان یکی از حالت‌ها ماده، عبارت هستند از:
- مایع ماده‌ای است که ذرات آن هنوز در فاصله نزدیکی نسبت به یکدیگر قرار گرفته‌اند، اما پیوند بین آن‌ها به محکمی پیوند بین ذرات تشکیل‌دهنده جامد نیست. آزادی ذرات مایع به گونه‌ای است که به راحتی روی یکدیگر می‌لغزند و از کنار هم رد می‌شوند.
- انرژی ذرات تشکیل‌دهنده مایع کمی بیشتر از انرژی ذرات تشکیل‌دهنده مایع است. این بدان معنا است که ذراتِ داخل مایع راحت‌تر به اطراف حرکت می‌کنند.
- مایعات می‌توانند به داخل ظرف‌ها با شکل‌های مختلف ریخته شوند و شکل ظرف موردنظر را به خود بگیرند.