Физички свет око нас састоји се од материје. Са наших пет чула можемо препознати или опазити разне врсте материје. Неке се лако виде као камен, који се може видети и држати у руци, друге је лакше препознати или их једно од чула не може опазити; на пример ваздух. Ствар је нешто што има масу и тежину, заузима место у свемиру, импресионира наша чула и доживите феномен инерције (отпорност понуђен позиције промене).
Шта је било
Преглед садржаја
Дефиниција материје, према физици, је све оно што чини оно што заузима регион у простору-времену, или, како то описује његово етимолошко порекло, то је супстанца од које су све ствари направљене. Другим речима, концепт материје утврђује да је све што је присутно у Универзуму оно што има масу и запремину, што се може мерити, опажати, квантификовати, посматрати, заузима просторно-временско место и што је уређено законима природе..
Поред тога, материја присутна у објектима има енергију (способност тела да обавља посао, као што је премештање или мењање из једног стања у друго), што му омогућава ширење у простору-времену (што је појам простор и време у комбинацији: који објекат заузима одређени простор у одређеној тачки временске линије). Важно је напоменути да немају сви облици материје који имају енергију масу.
Материје има у свему, јер се она појављује у различитим физичким стањима; стога може постојати и у чекићу и унутар балона. Постоје и различите врсте; па је живо тело материја, као и неживи предмет.
Дефиниција материје такође указује да се она састоји од атома, који су бесконачно мала јединица материје, за коју се сматрало да је најмања, све док није откривено да је, пак, чине друге мање честице (електрони који имају негативан набој; протони који имају позитиван набој; и неутрони чији је набој неутралан или га уопште нема).
Постоји њих 118 врста, које су поменуте у Периодном систему елемената, а то су материје једне врсте атома, док су једињења супстанце које се састоје од два или више атома, на пример, воде (водоник и кисеоник). Заузврат, молекули су део материје и дефинишу се као групе атома са утврђеном конфигурацијом, чија је веза хемијска или електромагнетна.
Предмет или било шта на свету могу се састојати од различитих врста материје, попут колача или зрна соли, а могу се добити и различите врсте материјала ако се њихово физичко стање промени. Ова модификација може бити физичка или хемијска. Физичка модификација се дешава када се изглед предмета промени или трансформише, док се хемија јавља када дође до промене у његовом атомском саставу.
Предмет је рангиран према степену сложености. У случају живих организама, од најједноставнијих до најсложенијих, у класификацији материје имамо:
- Субатомске: Честице које чине атом: протони (+), неутрони (без наелектрисања) и електрони (-).
- Атомска: Минимална јединица материје.
- Молекуларни: Групе од два или више атома, које могу бити истог или различитог типа, и чине различиту класу материје.
- Ћелија: Минимална јединица свих живих организама, састављена од сложених молекула.
- Ткиво: Група ћелија чија је функција иста.
- Органи: Састав ткива у члану који испуњава неку функцију.
- Систем или апарат: Састав органа и ткива који заједно раде за одређену функцију.
- Организам: То је скуп органа, система, ћелија живог бића, појединца. У овом случају, иако је део групе многих сличних, јединствен је са ДНК која се разликује од свих осталих његових врста.
- Популација: Слични организми који су груписани и живе у истом простору.
- Врсте: Комбинација свих популација организама исте врсте.
- Екосистем: Повезивање различитих врста кроз прехрамбене ланце у одређеном окружењу.
- Биом: Групе екосистема у региону.
- Биосфера: Скуп свих живих бића и околине у којој су повезани.
Карактеристике материје
Да би се дефинисало шта је материја, важно је напоменути да она има карактеристике. Карактеристике материје варирају према физичком стању у којем се јављају, односно према формацији и структури која чине атоме и колико су међусобно сједињени. Свако од њих ће одредити како тело, предмет, супстанца или маса изгледа или комуницира. Али постоје карактеристике које су заједничке свему што се састоји од материје, а оне су следеће:
1. Они представљају различита агрегациона стања материје: чврста, течна, гасна и плазма. Поред ових физичких стања материје, постоје две мање познати државе, које су Суперфлуид (које немају вискозност и може да тече без врсту отпора бесконачно у затвореном циклусу) и суперсолид (материја која се чврстих и течних када у исто време), и сматра се да хелијум може представити сва стања материје.
2. Имају масу, која би била количина материје у датој запремини или површини.
3. Они представљају тежину, која представља степен до којег ће гравитација вршити притисак на наведени предмет; то јест, колика сила привлачења има земљу на себи.
4. Приказују температуру, која је количина топлотне енергије присутна у њима. Између два тела са истом температуром неће доћи до њиховог преноса, стога ће остати иста у оба; С друге стране, у два тела са различитим температурама, топлије ће преносити топлотну енергију на хладније.
5. Имају запремину, која представља количину простора коју заузимају на одређеном месту, а дата је дужином, масом, порозношћу, између осталих својстава.
6. Имају непробојност, што значи да свако тело може заузимати по један простор и само један по један простор, па ће, када објекат покуша да заузме простор другог, једно од ово двоје бити расељено.
7. Имају густину, што је однос масе и запремине предмета. Од највеће до најниже густине у државама постоје: чврсте материје, течности и гасови.
8. Постоје хомогена и хетерогена материја. У првом случају, готово је немогуће идентификовати шта то чини, чак и уз помоћ микроскопа; док у другом лако можете видети елементе који се у њему налазе и разликовати их.
9. Има компресибилност, што је способност да смањи своју запремину ако је подвргнут спољном притиску, на пример, температури.
Поред овога, могу се истаћи промене стања материје, а то су они процеси у којима агрегационо стање тела мења своју молекуларну структуру да би се трансформисало у друго стање. Они су део интензивних својстава материје, а то су:
- Спајање. То је процес у коме се материја у чврстом стању применом топлотне енергије претвара у течно.
- Замрзавање и очвршћавање. То је случај када течност кроз процес хлађења постане чврста, претварајући њену структуру у много јачу и отпорнију.
- Сублимација. То је процес у којем ће се додавањем топлотне енергије атоми одређених чврстих тела брзо кретати да би постали гас без проласка кроз претходно течно стање.
- Таложење или кристализација. Би елиминисање топлоту из гаса, може проузроковати честице који га чине у групу заједно да формирају неколико чврстих кристала, без да прођу кроз течно стање раније.
- Врење, испаравање или испаравање. То је поступак којим ће се, када се топлота примени на течност, претворити у гас, јер се њени атоми одвајају.
- Кондензација и течност. То је обрнути процес испаравања, у којем ће се, када се на гас нанесе хладноћа, његове честице успорити и приближити једна другој док поново не формирају течност.
Које су особине материје
Особине материје су разнолике, јер у њима постоји велики број компонената, али оне ће представљати физичка, хемијска, физичко-хемијска, општа и специфична својства. Неће све врсте материје показати сва ова својства, јер се, на пример, неке односе на неку врсту супстанце, предмета или масе, посебно у зависности од агрегатног стања.
Међу главним општим својствима материје имамо:
Продужење
Ово је део физичких својстава материје, јер се односи на обим и количину материје коју заузима у свемиру. То значи да су то опсежна својства: запремина, дужина, кинетичке енергије (то зависи од његове масе и даје се њеним померањем) и потенцијал (дат њеним положајем у свемиру), између осталог.
Тесто
Односи се на количину материје коју има предмет или тело, а не подлеже његовом продужењу или положају; Односно, количина масе која је присутна у њој није повезана са запремином коју заузима у простору, па објекат чији је продужетак мали може имати огромну количину масе и обрнуто. Савршен пример су црне рупе које имају немерљиву количину масе у односу на њихов опсег у свемиру.
Инерција
У концепту материје, ово је својство које предмети имају да одрже стање мировања или наставе кретање, осим ако сила изван њега модификује њихов положај у свемиру.
Порозност
Између атома који чине дефиницију материје у телу постоје празни простори, који ће, у зависности од једног или другог материјала, бити већи или мањи. То се назива порозност, што значи да је супротна збијању.
Дељивост
То је способност тела да се фрагментирају на мање комаде, чак и на молекуларним и атомским величинама, до тачке распадања. Ова подела може бити производ механичких и физичких трансформација, али неће трансформисати свој хемијски састав и неће променити суштину онога што је материја.
Еластичност
Ово се односи на једно од главних својстава материје, а у овом случају то је способност предмета да се врати у првобитну запремину након што је подвргнут сили компресије која га деформише. Међутим, ово својство има ограничење и постоје материјали склонији еластичности од других.
Поред горе поменутих, важно је нагласити и друга физичка својства материје и хемијска својства материје која постоје и која су бројна. Између њих:
1. Физичка својства:
а) Интензиван или својствен (специфична својства)
- Изглед: Првенствено у каквом је стању тело и како изгледа.
- Боја: То такође има везе са физичким изгледом, али постоје супстанце које имају различите боје.
- Мирис: Зависи од његовог састава, а перципира се по мирису.
- Укус: Како се супстанца доживљава по укусу.
- Тачка топљења, кључања, смрзавања и сублимације: Тачка у којој материја прелази из чврстог стања у течност; течност до газирања; течно до чврсто; и чврст до гасовит; редом.
- Растворљивост: Растварају се када се помешају са течношћу или растварачем.
- Тврдоћа: Скала у којој ће материјал омогућити да га други огребе, пресече и пређе.
- Вискозност: Отпор течности да тече.
- Површински напон: То је способност течности да се одупре повећању своје површине.
- Електрична и топлотна проводљивост: Способност материјала да проводи електричну и топлотну енергију.
- Гибљивост: Особина која им омогућава да се деформишу без ломљења.
- Дуктилност: Способност деформисања и обликовања нити материјала.
- Термичко разлагање: Када се примени топлота, супстанца се хемијски трансформише.
б) Екстензивна или вањска (општа својства)
- Маса: Количина материје у телу.
- Волумен: Простор који тело заузима.
- Тежина: Сила потискивања коју гравитација има на предмет.
- Притисак: Способност да истисну „оно што их окружује“.
- Инерција: Способност да останемо непокретни уколико је вањска сила не покрене.
- Дужина: Обим једнодимензионалног објекта у свемиру.
- Кинетичка и потенцијална енергија: Због свог кретања и положаја у свемиру.
2. Хемијска својства:
- ПХ: Ниво киселости или алкалности супстанци.
- Сагоревање: Способност сагоревања кисеоником, при чему се ослобађа топлота и угљен-диоксид.
- Јонизациона енергија: Енергија примљена за електрон да побегне из својих атома.
- Оксидација: Способност формирања сложених елемената губитком или добитком електрона.
- Корозија: То је способност супстанце да оштети или оштети структуру материјала.
- Токсичност: У којој мери супстанца може наштетити живом организму.
- Реактивност: Склоност комбиновању са другим супстанцама.
- Запаљивост: Способност генерисања топлотне детонације изазване високим спољним температурама.
- Хемијска стабилност: Способност супстанце да реагује на кисеоник или воду.
Стања агрегације материје
Материја се може појавити у различитим физичким стањима. То значи да ће се његова конзистенција, између осталих карактеристика, разликовати према структури његових атома и молекула, због чега говори о специфичним својствима материје. Међу главним државама које се могу постићи су следеће:
Чврст
Чврста тела имају особину да имају атоме врло близу једно другом, што им даје тврдоћу и они се опиру преласку или пресецању друге чврстоће. Поред тога, имају гипкост, што им омогућава да се деформишу под притиском без нужног фрагментирања.
Њихов састав им омогућава и дуктилност, што је могућност формирања нити од истог материјала када супротне силе долазе према предмету, омогућавајући му да се протеже; и тачку топљења, тако да на одређеној температури може своје стање из чврстог претворити у течно.
Течност
Атоми који чине течности су уједињени, али са мање силе од чврстих тела; Такође убрзано вибрирају, што им омогућава проток, а вискозност или отпор кретању зависиће од врсте течности (што је више вискозна, то је мање течности). Његов облик ће одредити контејнер који га садржи.
Попут чврстих материја, имају тачку кључања, при којој ће престати да буду течни и постају гасовити; а такође имају тачку смрзавања, на којој ће престати да буду течни да би постали чврсти.
Плинаст
Атоми присутни у гасовима су испарљиви, расејани и сила гравитације делује на њих у мањој мери од претходних стања материје. Попут течности, она нема облик, заузеће облик контејнера или окружења где је.
Ово стање материје, попут течности, има компресибилност и то у већој мери; такође има притисак, што им даје квалитет да гурају оно што је око њих. Такође је способан да се трансформише у течност под високим притиском (течност) и елиминише топлотну енергију, може постати течни гас.
Плазматичан
Ово стање материје је једно од најмање уобичајених. Њихови атоми делују слично гасовитим елементима, с том разликом што су наелектрисани електричном енергијом, иако без електромагнетизма, што их чини добрим електричним проводницима. Како има специфичне карактеристике које нису повезане са остала три стања, сматра се четвртим агрегатним стањем материје.
Који је закон о очувању материје?
Закон о очувању материје или Ломоносов-Лавоазијер утврђује да ниједна врста материје не може бити уништена, већ трансформисана у другу са различитим спољним карактеристикама или чак на молекуларном нивоу, али њена маса остаје. Односно, подвргнут неком физичком или хемијском процесу, задржава исту масу и тежину, као и у својим просторним пропорцијама (запремини коју заузима).
До овог открића дошли су руски научници Михаил Ломоносов (1711-1765) и Антоан Лоран Лавоазије (1743-1794). Први је то први пут приметио када оловне плоче нису изгубиле на тежини након топљења у затвореној посуди; међутим, овом открићу у то време није придаван дужни значај.
Годинама касније, Лавоазје је експериментисао са затвореном посудом, где је кључао воду 101 дан и чија пара није излазила већ се у њу враћала. Упоредио је тежине пре и после експеримента и закључио да материја није ни створена ни уништена већ трансформисана.
Овај закон има свој изузетак, а био би и у случају реакција нуклеарног типа, будући да се у њима маса може претворити у енергију и у супротном смеру, па је могуће рећи да се оне могу „уништити“ или „створити“. ”За одређену сврху, али у стварности се трансформише, чак иако је у енергију.
Примери материје
Међу главним примерима материје, следеће агрегације могу се истаћи:
- Чврсто стање: Камен, дрво, тањир, челична полуга, књига, блок, пластична чаша, јабука, бочица, телефон.
- Течно стање: Вода, уље, лава, уље, крв, море, киша, сок, желучани сокови.
Плин
- Гасовито стање: Кисеоник, природни гас, метан, бутан, водоник, азот, стакленички гасови, дим, водена пара, угљен-моноксид.
- Плазматично стање: Ватра, северно светло, Сунце и друге звезде, соларни ветрови, јоносфера, електрична пражњења у индустријској употреби, материја између планета, звезда и галаксија, електричне олује, неон у Облик плазме од неонских лампи, плазма екрана са телевизора или нечег другог.
