De kwestie is alles wat we in ons leven tegenkomen, zoals de lucht die we inademen, de kleding die we dragen, koele drankjes - letterlijk alles!
Wist je trouwens dat jij ook uit materie bestaat?
In deze les behandelen we het volgende:
Laten we beginnen!
De definitie van materie is alles dat massa en volume heeft (ruimte inneemt). Voor de meest voorkomende objecten waar we dagelijks mee te maken hebben, is het vrij eenvoudig om aan te tonen dat ze massa hebben en ruimte innemen.
Wat is massa? Massa is de hoeveelheid materie in een voorwerp. Misschien heb je een klein object met veel massa, zoals een beeld van lood (Pb). Je hebt misschien een groot object met heel weinig massa, zoals een ballon gevuld met helium (He). Je moet ook weten dat er een verschil is tussen massa en gewicht. Massa is een maat voor de materie in een object, terwijl gewicht een maat is voor de aantrekkingskracht van de zwaartekracht op een object.
Wat is volume? Volume is de hoeveelheid ruimte die iets inneemt. Woorden als groot, klein, lang of kort worden gebruikt om volumes te beschrijven. Een knikker neemt een klein volume in terwijl een ster een groot volume inneemt. Verschillende toestanden van materie zullen volumes op verschillende manieren vullen.
Ook al bestaat het universum uit 'dingen' die zo enorm verschillen als mieren en sterrenstelsels, de materie waaruit al deze 'dingen' bestaan, bestaat uit een zeer beperkt aantal bouwstenen. Deze bouwstenen staan bekend als atomen. De belangrijkste methode die de natuur gebruikt om atomen tot materie te organiseren, is de vorming van moleculen. Moleculen zijn groepen van twee of meer atomen die aan elkaar zijn gebonden. Er zijn miljoenen verschillende manieren om atomen aan elkaar te binden, wat betekent dat er miljoenen verschillende mogelijke moleculen zijn. Elk van deze moleculen heeft zijn eigen reeks chemische eigenschappen.
Materie bestaat in een van de drie toestanden: vast, vloeibaar of gasvormig.
Neem bijvoorbeeld water. Water kan vele vormen aannemen. Bij lage temperaturen (onder 0 o C) is het vast. Bij een "normale" temperatuur (tussen 0 o C en 100 o C) is het een vloeistof. Bij temperaturen boven de 100 o C is water een gas (stoom). De toestand waarin het water zich bevindt hangt af van de temperatuur. Elke toestand (vast, vloeibaar en gas) heeft zijn eigen unieke reeks fysieke eigenschappen.
De toestand waarin een bepaalde stof zich bevindt, is ook een fysieke eigenschap. Sommige stoffen bestaan als gassen (bijvoorbeeld zuurstof en koolstofdioxide) bij kamertemperatuur, terwijl andere zoals water en kwik bestaan als vloeistoffen. De meeste metalen bestaan als vaste stoffen bij kamertemperatuur. Alle stoffen kunnen in elk van deze drie toestanden voorkomen.
Er bestaat nog een vierde toestand van materie, plasma genaamd, maar deze komt van nature niet op aarde voor.
Materie kan worden ingedeeld in twee brede categorieën: zuivere stoffen en mengsels .
Een zuivere substantie is een vorm van materie die een constante samenstelling heeft (wat betekent dat het overal hetzelfde is) en eigenschappen die constant zijn in het hele monster (wat betekent dat er slechts één set eigenschappen is zoals smeltpunt, kleur, kookpunt, enz. in het hele monster). materie). Een materiaal dat uit twee of meer stoffen bestaat, is een mengsel. Elementen en verbindingen zijn beide voorbeelden van zuivere stoffen. Een stof die niet kan worden opgesplitst in chemisch eenvoudigere verbindingen is een element . Aluminium, dat wordt gebruikt in frisdrankblikjes, is een element. Een stof die kan worden opgesplitst in chemisch eenvoudigere verbindingen (omdat het meer dan één element heeft) is een verbinding.
Alle materie heeft fysische en chemische eigenschappen. Fysische eigenschappen zijn eigenschappen die gemeten kunnen worden zonder de samenstelling van de materie te veranderen. Massa, kleur en volume zijn voorbeelden van fysieke eigenschappen. Chemische eigenschappen beschrijven de kenmerken en het vermogen van een stof om te reageren om nieuwe stoffen te vormen; ze omvatten ontvlambaarheid en gevoeligheid voor corrosie.
Chemici leren veel over de aard van materie door de veranderingen te bestuderen die materie kan ondergaan. Chemici maken een onderscheid tussen twee verschillende soorten veranderingen die ze bestuderen: fysische veranderingen en chemische veranderingen.
Fysieke veranderingen zijn veranderingen waarbij geen bindingen worden verbroken of gevormd. Dit betekent dat de verbinding of het element aan het begin en aan het einde van de wijziging hetzelfde blijft. Daarom zullen de eigenschappen zoals kleur, kookpunt, etc. ook hetzelfde zijn. Fysieke veranderingen hebben betrekking op het verplaatsen van moleculen, maar ze niet veranderen. Sommige soorten fysieke veranderingen zijn onder meer:
Chemische veranderingen treden op wanneer bindingen worden verbroken en/of gevormd tussen moleculen of atomen. Dit betekent dat een stof met een bepaalde set eigenschappen (zoals smeltpunt, kleur, smaak, etc.) wordt omgezet in een andere stof met andere eigenschappen. Chemische veranderingen zijn vaak moeilijker terug te draaien dan fysieke veranderingen. Een goed voorbeeld van een chemische verandering is het branden van een kaars. De handeling van het verbranden van papier resulteert in feite in de vorming van nieuwe chemicaliën (kooldioxide en water) door het verbranden van de was.
