Saken är allt som vi stöter på i våra liv, som luften vi andas, kläderna vi bär, kalla drycker - bokstavligen allt!
Visste du faktiskt att du också är gjord av materia?
I den här lektionen kommer vi att ta upp följande:
Låt oss börja!
Definitionen av materia är allt som har massa och volym (tar plats). För de flesta vanliga föremål som vi hanterar varje dag är det ganska enkelt att visa att de har massa och tar plats.
Vad är massa? Massa är mängden materia i ett föremål. Du kanske har ett litet föremål med mycket massa som en staty gjord av bly (Pb). Du kan ha ett stort föremål med mycket liten massa, till exempel en ballong fylld med helium (He). Du bör också veta att det är skillnad mellan massa och vikt. Massa är ett mått på materien i ett föremål medan vikt är ett mått på gravitationens dragning på ett föremål.
Vad är volym? Volym är mängden utrymme något upptar. Ord som stor, liten, lång eller kort används för att beskriva volymer. En kula tar upp en liten volym medan en stjärna upptar en stor volym. Olika tillstånd av materia kommer att fylla volymer på olika sätt.
Även om universum består av "saker" som är lika mycket olika som myror och galaxer, är materien som utgör alla dessa "saker" sammansatt av ett mycket begränsat antal byggstenar. Dessa byggstenar är kända som atomer. Den viktigaste metoden som naturen använder för att organisera atomer till materia är bildandet av molekyler. Molekyler är grupper av två eller flera atomer som har bundits samman. Det finns miljontals olika sätt att binda samman atomer, vilket betyder att det finns miljontals olika möjliga molekyler. Var och en av dessa molekyler har sin egen uppsättning kemiska egenskaper.
Materia finns i ett av tre tillstånd - fast, flytande eller gas.
Ta till exempel vatten. Vatten kan ta många former. Vid låga temperaturer (under 0 o C) är den fast. Vid "normal" temperatur (mellan 0 o C och 100 o C är det en vätska. Medan vid temperaturer över 100 o C är vatten en gas (ånga). Tillståndet vattnet är i beror på temperaturen. Varje tillstånd (fast, flytande och gas) har sin egen unika uppsättning fysikaliska egenskaper.
Tillståndet för ett givet ämne är också en fysisk egenskap. Vissa ämnen finns som gaser (t.ex. syre och koldioxid) vid rumstemperatur, medan andra som vatten och kvicksilver existerar som vätskor. De flesta metaller finns som fasta ämnen vid rumstemperatur. Alla ämnen kan existera i vilket som helst av dessa tre tillstånd.
Ett annat fjärde tillstånd av materia som kallas plasma finns, men det förekommer inte naturligt på jorden.
Materia kan delas in i två breda kategorier - rena ämnen och blandningar .
Ett rent ämne är en form av materia som har en konstant sammansättning (vilket betyder att det är samma överallt) och egenskaper som är konstanta i hela provet (vilket betyder att det bara finns en uppsättning egenskaper som smältpunkt, färg, kokpunkt, etc. materia). Ett material som består av två eller flera ämnen är en blandning. Grundämnen och föreningar är båda exempel på rena ämnen. Ett ämne som inte går att bryta ner till kemiskt enklare föreningar är ett grundämne . Aluminium, som används i läskburkar, är ett grundämne. Ett ämne som kan brytas ner till kemiskt enklare föreningar (eftersom det har mer än ett grundämne) är en förening.
All materia har fysikaliska och kemiska egenskaper. Fysikaliska egenskaper är egenskaper som kan mätas utan att ämnets sammansättning ändras. Massa, färg och volym är exempel på fysikaliska egenskaper. Kemiska egenskaper beskriver egenskaperna och förmågan hos ett ämne att reagera för att bilda nya ämnen; de inkluderar brandfarlighet och känslighet för korrosion.
Kemister lär sig mycket om materiens natur genom att studera de förändringar som materia kan genomgå. Kemister gör en skillnad mellan två olika typer av förändringar som de studerar - fysiska förändringar och kemiska förändringar.
Fysiska förändringar är förändringar där inga bindningar bryts eller bildas. Det betyder att föreningen eller elementet förblir detsamma i början och slutet av förändringen. Därför kommer dess egenskaper som färg, kokpunkt etc också att vara desamma. Fysiska förändringar innebär att flytta runt molekyler, men inte förändra dem. Vissa typer av fysiska förändringar inkluderar:
Kemiska förändringar uppstår när bindningar bryts och/eller bildas mellan molekyler eller atomer. Det betyder att ett ämne med en viss uppsättning egenskaper (som smältpunkt, färg, smak etc.) förvandlas till ett annat ämne med olika egenskaper. Kemiska förändringar är ofta svårare att vända än fysiska förändringar. Ett bra exempel på en kemisk förändring är att bränna ett ljus. Att bränna papper leder faktiskt till att det bildas nya kemikalier (koldioxid och vatten) från förbränningen av vaxet.
