Liczy się wszystko, z czym spotykamy się w życiu, jak powietrze, którym oddychamy, ubrania, które nosimy, chłodne napoje – dosłownie wszystko!
Czy wiesz, że ty też składasz się z materii?
W tej lekcji omówimy następujące kwestie:
Zacznijmy!
Definicja materii to wszystko, co ma masę i objętość (zajmuje przestrzeń). W przypadku większości przedmiotów, z którymi mamy do czynienia na co dzień, dość łatwo jest wykazać, że mają masę i zajmują miejsce.
Co to jest masa? Masa to ilość materii w obiekcie. Możesz mieć mały przedmiot o dużej masie, taki jak posąg wykonany z ołowiu (Pb). Możesz mieć duży obiekt o bardzo małej masie, taki jak balon wypełniony helem (He). Powinieneś również wiedzieć, że istnieje różnica między masą a wagą. Masa jest miarą materii w obiekcie, podczas gdy waga jest miarą przyciągania grawitacyjnego obiektu.
Co to jest głośność? Objętość to ilość miejsca, jakie coś zajmuje. Słowa takie jak duży, mały, długi lub krótki są używane do opisywania tomów. Marmur zajmuje niewielką objętość, podczas gdy gwiazda zajmuje dużą objętość. Różne stany materii będą wypełniać objętości na różne sposoby.
Chociaż wszechświat składa się z „rzeczy” tak bardzo różnych jak mrówki i galaktyki, materia, z której składają się wszystkie te „rzeczy”, składa się z bardzo ograniczonej liczby cegiełek. Te bloki budulcowe są znane jako atomy. Najważniejszą metodą stosowaną przez naturę do organizowania atomów w materię jest tworzenie cząsteczek. Cząsteczki to grupy dwóch lub więcej atomów, które zostały ze sobą połączone. Istnieją miliony różnych sposobów łączenia atomów, co oznacza, że istnieją miliony różnych możliwych cząsteczek. Każda z tych cząsteczek ma swój własny zestaw właściwości chemicznych.
Materia istnieje w jednym z trzech stanów – stałym, ciekłym lub gazowym.
Weźmy na przykład wodę. Woda może przybierać różne formy. W niskich temperaturach (poniżej 0 o C) ma postać stałą. W temperaturze „normalnej” (między 0 o C a 100 o C jest cieczą. W temperaturze powyżej 100 o C woda jest gazem (parą). Stan, w jakim znajduje się woda, zależy od temperatury. Każdy stan (ciało stałe, ciecz i gaz) ma swój własny, unikalny zestaw właściwości fizycznych.
Stan, w jakim przejawia się dana substancja, jest również właściwością fizyczną. Niektóre substancje występują w temperaturze pokojowej w postaci gazów (np. tlen i dwutlenek węgla), podczas gdy inne, takie jak woda i rtęć, występują w postaci cieczy. Większość metali występuje w postaci ciał stałych w temperaturze pokojowej. Wszystkie substancje mogą istnieć w każdym z tych trzech stanów.
Istnieje inny czwarty stan materii zwany plazmą, ale nie występuje on naturalnie na Ziemi.
Materię można podzielić na dwie szerokie kategorie – czyste substancje i mieszaniny .
Czysta substancja to forma materii, która ma stały skład (co oznacza, że jest wszędzie taka sama) i właściwości, które są stałe w całej próbce (co oznacza, że istnieje tylko jeden zestaw właściwości, takich jak temperatura topnienia, kolor, temperatura wrzenia itp. materiał). Materiał składający się z dwóch lub więcej substancji jest mieszaniną. Pierwiastki i związki są przykładami czystych substancji. Substancja, której nie można rozłożyć na chemicznie prostsze związki, jest pierwiastkiem . Aluminium, które jest używane w puszkach po napojach, jest pierwiastkiem. Substancja, którą można rozłożyć na chemicznie prostsze związki (ponieważ ma więcej niż jeden pierwiastek) jest związkiem.
Każda materia ma właściwości fizyczne i chemiczne. Właściwości fizyczne to cechy, które można zmierzyć bez zmiany składu materii. Masa, kolor i objętość to przykłady właściwości fizycznych. Właściwości chemiczne opisują właściwości i zdolność substancji do reagowania i tworzenia nowych substancji; obejmują palność i podatność na korozję.
Chemicy uczą się wiele o naturze materii, badając zmiany, jakim może podlegać materia. Chemicy rozróżniają dwa różne typy zmian, które badają - zmiany fizyczne i zmiany chemiczne.
Zmiany fizyczne to zmiany, w których żadne wiązania nie są zerwane ani utworzone. Oznacza to, że związek lub pierwiastek pozostaje taki sam na początku i na końcu zmiany. Dlatego jego właściwości, takie jak kolor, temperatura wrzenia itp., również będą takie same. Zmiany fizyczne obejmują przemieszczanie cząsteczek, ale ich nie zmienianie. Niektóre rodzaje zmian fizycznych obejmują:
Zmiany chemiczne zachodzą, gdy wiązania są zrywane i/lub tworzone między cząsteczkami lub atomami. Oznacza to, że jedna substancja o określonym zestawie właściwości (takich jak temperatura topnienia, kolor, smak itp.) jest przekształcana w inną substancję o innych właściwościach. Zmiany chemiczne są często trudniejsze do odwrócenia niż zmiany fizyczne. Dobrym przykładem przemiany chemicznej jest palenie świecy. Akt palenia papieru faktycznie powoduje powstawanie nowych substancji chemicznych (dwutlenek węgla i woda) ze spalania wosku.
