สสารคือทุกสิ่งที่เราพบในชีวิตของเรา เช่น อากาศที่เราหายใจ เสื้อผ้าที่เราสวมใส่ เครื่องดื่มเย็น ๆ - ทุกสิ่งอย่างแท้จริง!
อันที่จริงคุณรู้หรือไม่ว่าคุณก็สร้างมาจากสสารเช่นกัน
ในบทเรียนนี้ เราจะกล่าวถึงสิ่งต่อไปนี้:
มาเริ่มกันเลย!
คำจำกัดความของสสารคืออะไรก็ตามที่มีมวลและปริมาตร (ใช้พื้นที่) สำหรับวัตถุทั่วไปส่วนใหญ่ที่เราจัดการทุกวัน มันค่อนข้างง่ายที่จะแสดงให้เห็นว่าพวกมันมีมวลและใช้พื้นที่
มวลคืออะไร? มวล คือปริมาณของสสารในวัตถุ คุณอาจมีวัตถุขนาดเล็กที่มีมวลมาก เช่น รูปปั้นที่ทำจากตะกั่ว (Pb) คุณอาจมีวัตถุขนาดใหญ่ที่มีมวลน้อยมาก เช่น ลูกโป่งที่บรรจุฮีเลียม (He) คุณควรทราบด้วยว่ามวลและน้ำหนักมีความแตกต่างกัน มวลคือการวัดสสารในวัตถุในขณะที่น้ำหนักคือการวัดแรงโน้มถ่วงที่ดึงดูดวัตถุ
ปริมาณคืออะไร? ปริมาณ คือปริมาณของพื้นที่ที่บางสิ่งครอบครอง คำต่างๆ เช่น ใหญ่ น้อย ยาว หรือสั้น ใช้เพื่ออธิบายปริมาตร หินอ่อนใช้ปริมาณเล็กน้อยในขณะที่ดาวใช้ปริมาณมาก สถานะของสสารที่แตกต่างกันจะเติมปริมาตรด้วยวิธีต่างๆ
แม้ว่าเอกภพจะประกอบด้วย "สิ่ง" ที่แตกต่างกันอย่างมากอย่างมดและกาแล็กซี แต่สสารที่ประกอบเป็น "สิ่งของ" ทั้งหมดเหล่านี้ประกอบด้วยหน่วยการสร้างจำนวนจำกัดมาก โครงสร้างเหล่านี้เรียกว่า อะตอม วิธีที่สำคัญที่สุดที่ธรรมชาติใช้ในการจัดระเบียบอะตอมให้เป็นสสารคือการก่อตัวของโมเลกุล โมเลกุลคือกลุ่มของอะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปที่ยึดเหนี่ยวกัน มีวิธีต่างๆ นับล้านวิธีในการยึดเหนี่ยวอะตอมเข้าด้วยกัน ซึ่งหมายความว่ามีโมเลกุลที่เป็นไปได้ที่แตกต่างกันนับล้าน แต่ละโมเลกุลเหล่านี้มีคุณสมบัติทางเคมีของตัวเอง
สสารมีอยู่หนึ่งในสามสถานะ - ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ
ยกตัวอย่างเช่นน้ำ น้ำสามารถมีได้หลายรูปแบบ ที่อุณหภูมิต่ำ (ต่ำกว่า 0 o C) จะเป็นของแข็ง เมื่ออยู่ที่อุณหภูมิ "ปกติ" (ระหว่าง 0 o C ถึง 100 o C จะเป็นของเหลว ในขณะที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 o C น้ำจะเป็นก๊าซ (ไอน้ำ) สถานะของน้ำจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแต่ละสถานะ (ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ) มีชุดคุณสมบัติทางกายภาพเฉพาะตัวของมันเอง
สถานะของวัตถุที่จัดแสดงก็เป็นคุณสมบัติทางกายภาพเช่นกัน สารบางชนิดมีอยู่ในรูปของก๊าซ (เช่น ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์) ที่อุณหภูมิห้อง ในขณะที่สารอื่นๆ เช่น น้ำและปรอท มีอยู่ในรูปของของเหลว โลหะส่วนใหญ่มีสถานะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง สารทั้งหมดสามารถดำรงอยู่ได้ในสถานะใดสถานะหนึ่งในสามสถานะนี้
สสารอีกสถานะที่สี่ที่เรียกว่าพลาสมามีอยู่จริง แต่มันไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติบนโลก
สสารสามารถจำแนกออกได้เป็นสองประเภทกว้างๆ คือ สารบริสุทธิ์ และ สารผสม
สารบริสุทธิ์ คือรูปแบบของสสารที่มีองค์ประกอบคงที่ (หมายความว่าเหมือนกันทุกที่) และคุณสมบัติคงที่ตลอดทั้งตัวอย่าง (หมายความว่ามีคุณสมบัติเพียงชุดเดียว เช่น จุดหลอมเหลว สี จุดเดือด ฯลฯ ตลอดทั้ง วัตถุ). วัสดุที่ประกอบด้วยสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปเป็น ของผสม ธาตุและสารประกอบต่างก็เป็นตัวอย่างของสารบริสุทธิ์ สารที่ไม่สามารถแตกตัวเป็นสารประกอบที่ง่ายกว่าทางเคมีคือ ธาตุ อลูมิเนียมซึ่งใช้ในกระป๋องโซดาเป็นองค์ประกอบ สารที่สามารถแตกตัวเป็นสารประกอบที่ง่ายกว่าทางเคมี (เพราะมีมากกว่าหนึ่งองค์ประกอบ) คือ สารประกอบ
สสารทั้งหมดมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี คุณสมบัติทางกายภาพเป็นลักษณะที่สามารถวัดได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนองค์ประกอบของสสาร มวล สี และปริมาตรเป็นตัวอย่างของคุณสมบัติทางกายภาพ คุณสมบัติทางเคมีอธิบายลักษณะและความสามารถของสารในการทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างสารใหม่ ซึ่งรวมถึงการติดไฟและความไวต่อการกัดกร่อน
นักเคมีเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับธรรมชาติของสสารโดยศึกษาการเปลี่ยนแปลงที่สสารสามารถผ่านได้ นักเคมีแยกความแตกต่างระหว่างการเปลี่ยนแปลงสองประเภทที่พวกเขาศึกษา ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและการเปลี่ยนแปลงทางเคมี
การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพคือการเปลี่ยนแปลงที่ไม่มีพันธะใดแตกหักหรือก่อตัวขึ้น ซึ่งหมายความว่าสารประกอบหรือองค์ประกอบยังคงเหมือนเดิมที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการเปลี่ยนแปลง ดังนั้นคุณสมบัติของมัน เช่น สี จุดเดือด ฯลฯ ก็จะเหมือนกัน การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของโมเลกุลไปรอบๆ แต่ไม่เปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพบางประเภท ได้แก่ :
การเปลี่ยนแปลงทางเคมีเกิดขึ้นเมื่อพันธะแตกหักและ/หรือเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลหรืออะตอม ซึ่งหมายความว่าสารหนึ่งที่มีคุณสมบัติบางอย่าง (เช่น จุดหลอมเหลว สี รสชาติ ฯลฯ) จะกลายเป็นสารอื่นที่มีคุณสมบัติต่างกัน การเปลี่ยนแปลงทางเคมีมักจะย้อนกลับได้ยากกว่าการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ตัวอย่างที่ดีอย่างหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีคือการจุดเทียน การเผากระดาษส่งผลให้เกิดสารเคมีใหม่ (คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ) จากการเผาไหม้ของขี้ผึ้ง
