Die Materie ist alles, was uns in unserem Leben begegnet, wie die Luft, die wir atmen, die Kleidung, die wir tragen, kühle Getränke – buchstäblich alles!
Wussten Sie eigentlich, dass Sie auch aus Materie bestehen?
In dieser Lektion behandeln wir Folgendes:
Lass uns anfangen!
Die Definition von Materie ist alles, was Masse und Volumen hat (Platz einnimmt). Für die meisten gewöhnlichen Gegenstände, mit denen wir täglich zu tun haben, ist es ziemlich einfach zu zeigen, dass sie Masse haben und Platz beanspruchen.
Was ist Masse? Masse ist die Menge an Materie in einem Objekt. Möglicherweise haben Sie ein kleines Objekt mit viel Masse, z. B. eine Statue aus Blei (Pb). Möglicherweise haben Sie ein großes Objekt mit sehr geringer Masse, z. B. einen mit Helium (He) gefüllten Ballon. Sie sollten auch wissen, dass es einen Unterschied zwischen Masse und Gewicht gibt. Masse ist ein Maß für die Materie in einem Objekt, während Gewicht ein Maß für die Anziehungskraft der Schwerkraft auf ein Objekt ist.
Was ist Volumen? Volumen ist die Menge an Platz, die etwas einnimmt. Wörter wie groß, klein, lang oder kurz werden verwendet, um Volumen zu beschreiben. Eine Murmel nimmt ein kleines Volumen ein, während ein Stern ein großes Volumen einnimmt. Unterschiedliche Materiezustände füllen Volumen auf unterschiedliche Weise.
Obwohl das Universum aus so unterschiedlichen „Dingen“ wie Ameisen und Galaxien besteht, besteht die Materie, aus der all diese „Dinge“ bestehen, aus einer sehr begrenzten Anzahl von Bausteinen. Diese Bausteine werden als Atome bezeichnet. Die wichtigste Methode, die die Natur verwendet, um Atome zu Materie zu organisieren, ist die Bildung von Molekülen. Moleküle sind Gruppen von zwei oder mehr Atomen, die miteinander verbunden sind. Es gibt Millionen verschiedener Möglichkeiten, Atome miteinander zu verbinden, was bedeutet, dass es Millionen verschiedener möglicher Moleküle gibt. Jedes dieser Moleküle hat seine eigenen chemischen Eigenschaften.
Materie existiert in einem von drei Zuständen – fest, flüssig oder gasförmig.
Nehmen Sie zum Beispiel Wasser. Wasser kann viele Formen annehmen. Bei niedrigen Temperaturen (unter 0 o C) ist es fest. Bei "normaler" Temperatur (zwischen 0 o C und 100 o C) ist es eine Flüssigkeit. Bei Temperaturen über 100 o C ist Wasser ein Gas (Dampf). Der Zustand des Wassers hängt von der Temperatur ab. Jeder Zustand (fest, flüssig und gasförmig) hat seine eigenen einzigartigen physikalischen Eigenschaften.
Der Zustand, den eine bestimmte Substanz aufweist, ist ebenfalls eine physikalische Eigenschaft. Einige Substanzen liegen bei Raumtemperatur als Gase vor (z. B. Sauerstoff und Kohlendioxid), während andere wie Wasser und Quecksilber als Flüssigkeiten vorliegen. Die meisten Metalle liegen bei Raumtemperatur als Feststoffe vor. Alle Substanzen können in jedem dieser drei Zustände existieren.
Ein weiterer vierter Materiezustand namens Plasma existiert, kommt aber auf der Erde nicht natürlich vor.
Stoffe können in zwei große Kategorien eingeteilt werden – reine Stoffe und Gemische .
Eine reine Substanz ist eine Form von Materie, die eine konstante Zusammensetzung hat (d. h. sie ist überall gleich) und Eigenschaften, die in der gesamten Probe konstant sind (d. h. es gibt nur einen Satz von Eigenschaften wie Schmelzpunkt, Farbe, Siedepunkt usw.). Gegenstand). Ein Stoff, der aus zwei oder mehr Stoffen besteht, ist ein Gemisch. Elemente und Verbindungen sind beide Beispiele für Reinstoffe. Ein Stoff, der nicht in chemisch einfachere Verbindungen zerlegt werden kann, ist ein Element . Aluminium, das in Getränkedosen verwendet wird, ist ein Element. Eine Substanz, die in chemisch einfachere Verbindungen zerlegt werden kann (weil sie mehr als ein Element enthält), ist eine Verbindung.
Alle Materie hat physikalische und chemische Eigenschaften. Physikalische Eigenschaften sind Eigenschaften, die gemessen werden können, ohne die Zusammensetzung der Materie zu verändern. Masse, Farbe und Volumen sind Beispiele für physikalische Eigenschaften. Chemische Eigenschaften beschreiben die Eigenschaften und die Fähigkeit eines Stoffes, zu neuen Stoffen zu reagieren; dazu gehören Entflammbarkeit und Korrosionsanfälligkeit.
Chemiker lernen viel über die Natur der Materie, indem sie die Veränderungen untersuchen, denen Materie unterliegen kann. Chemiker unterscheiden zwischen zwei verschiedenen Arten von Veränderungen, die sie untersuchen – physikalische Veränderungen und chemische Veränderungen.
Körperliche Veränderungen sind Veränderungen, bei denen keine Bindungen gebrochen oder gebildet werden. Das bedeutet, dass die Verbindung oder das Element zu Beginn und am Ende der Änderung gleich bleibt. Daher sind auch seine Eigenschaften wie Farbe, Siedepunkt usw. gleich. Physikalische Veränderungen beinhalten das Bewegen von Molekülen, aber nicht deren Veränderung. Einige Arten von körperlichen Veränderungen sind:
Chemische Veränderungen treten auf, wenn Bindungen zwischen Molekülen oder Atomen aufgebrochen und/oder gebildet werden. Das bedeutet, dass ein Stoff mit bestimmten Eigenschaften (wie Schmelzpunkt, Farbe, Geschmack usw.) in einen anderen Stoff mit anderen Eigenschaften umgewandelt wird. Chemische Veränderungen sind häufig schwerer rückgängig zu machen als physikalische Veränderungen. Ein gutes Beispiel für eine chemische Veränderung ist das Abbrennen einer Kerze. Das Verbrennen von Papier führt tatsächlich zur Bildung neuer Chemikalien (Kohlendioxid und Wasser) aus dem Verbrennen des Wachses.
