Справа в усьому, з чим ми стикаємось у своєму житті, наприклад, у повітрі, яким ми дихаємо, в одязі, який ми носимо, у прохолодних напоях – буквально у всьому!
Насправді, чи знаєте ви, що ви також створені з матерії?
У цьому уроці ми розглянемо наступне:
Давайте розпочнемо!
Визначення матерії – це все, що має масу та об’єм (займає простір). Для більшості звичайних об’єктів, з якими ми маємо справу щодня, досить просто продемонструвати, що вони мають масу та займають простір.
Що таке маса? Маса — це кількість речовини в об’єкті. У вас може бути невеликий об’єкт із великою масою, наприклад статуя зі свинцю (Pb). У вас може бути великий об’єкт із дуже малою масою, наприклад повітряна куля, наповнена гелієм (He). Ви також повинні знати, що є різниця між масою та вагою. Маса є мірою речовини в об’єкті, тоді як вага є мірою сили тяжіння до об’єкта.
Що таке обсяг? Об’єм – це кількість місця, яке щось займає. Такі слова, як великий, маленький, довгий або короткий, використовуються для опису обсягів. Мармур займає малий об’єм, а зірка – великий. Різні стани речовини заповнюють об’єми по-різному.
Незважаючи на те, що Всесвіт складається з «речей», які настільки сильно відрізняються, як мурахи та галактики, матерія, з якої складаються всі ці «речі», складається з дуже обмеженої кількості будівельних блоків. Ці будівельні блоки відомі як атоми. Найважливішим методом, який природа використовує для організації атомів у речовину, є утворення молекул. Молекули — це групи з двох або більше атомів, з’єднаних разом. Існують мільйони різних способів зв’язування атомів, а це означає, що існують мільйони різних можливих молекул. Кожна з цих молекул має власний набір хімічних властивостей.
Речовина існує в одному з трьох станів - твердому, рідкому або газоподібному.
Взяти, наприклад, воду. Вода може приймати різні форми. При низьких температурах (нижче 0 o C) він твердий. При «нормальній» температурі (між 0 o C і 100 o C вона є рідиною. Тоді як при температурах вище 100 o C вода є газом (парою). Стан, у якому перебуває вода, залежить від температури. Кожен стан (тверда речовина, рідина та газ) має власний унікальний набір фізичних властивостей.
Стан певної субстанції також є фізичною властивістю. Деякі речовини існують у вигляді газів (наприклад, кисень і вуглекислий газ) при кімнатній температурі, тоді як інші, наприклад вода і ртуть, існують у вигляді рідин. Більшість металів існують у твердому стані при кімнатній температурі. Усі речовини можуть перебувати в будь-якому з цих трьох станів.
Існує ще один четвертий стан матерії, який називається плазмою, але він не зустрічається в природі на землі.
Речовини можна розділити на дві широкі категорії - чисті речовини та суміші .
Чиста речовина — це форма матерії, яка має постійний склад (тобто вона всюди однакова) і властивості, постійні в усьому зразку (тобто в усьому зразку існує лише один набір властивостей, таких як температура плавлення, колір, температура кипіння тощо). матерія). Матеріал, що складається з двох або більше речовин, є сумішшю. Елементи та сполуки є прикладами чистих речовин. Речовина, яка не розкладається на хімічно простіші сполуки, є елементом . Алюміній, який використовується в содових банках, є елементом. Речовина, яку можна розкласти на хімічно простіші сполуки (оскільки вона містить більше одного елемента), є сполукою.
Усі речовини мають фізичні та хімічні властивості. Фізичні властивості — це характеристики, які можна виміряти без зміни складу речовини. Прикладами фізичних властивостей є маса, колір і об’єм. Хімічні властивості описують характеристики та здатність речовини реагувати з утворенням нових речовин; вони включають горючість і сприйнятливість до корозії.
Хіміки дізнаються багато нового про природу матерії, вивчаючи зміни, які може зазнати матерія. Хіміки розрізняють два різні типи змін, які вони вивчають - фізичні зміни та хімічні зміни.
Фізичні зміни — це зміни, під час яких жодні зв’язки не розриваються та не утворюються. Це означає, що сполука або елемент залишається незмінним на початку та в кінці зміни. Тому його властивості, такі як колір, температура кипіння тощо, також будуть такими ж. Фізичні зміни передбачають переміщення молекул, але не зміну їх. Деякі типи фізичних змін включають:
Хімічні зміни відбуваються, коли зв’язки розриваються та/або утворюються між молекулами чи атомами. Це означає, що одна речовина з певним набором властивостей (таких як температура плавлення, колір, смак тощо) перетворюється на іншу речовину з іншими властивостями. Хімічні зміни часто важче повернути назад, ніж фізичні. Хорошим прикладом хімічних змін є горіння свічки. Акт спалювання паперу фактично призводить до утворення нових хімічних речовин (вуглекислого газу та води) від спалювання воску.
