Lumea fizică din jurul nostru este alcătuită din materie. Cu cele cinci simțuri ale noastre putem recunoaște sau percepe diferite tipuri de materie. Unele sunt ușor de văzut ca o piatră, care poate fi văzută și ținută în mână, altele sunt mai puțin ușor de recunoscut sau nu pot fi percepute de unul dintre simțuri; de exemplu, aerul. Problema este ceva care are masă și greutate, ocupă un loc în spațiu, impresionează simțurile noastre și să experimenteze fenomenul de inerție (rezistența opusă la pozițiile de schimbare).
Ce s-a intamplat
Cuprins
Definiția materiei, conform fizicii, este tot ceea ce alcătuiește ceea ce ocupă o regiune în spațiu-timp sau, așa cum o descrie originea etimologică, este substanța din care sunt făcute toate lucrurile. Cu alte cuvinte, conceptul de materie stabilește că tot ceea ce este prezent în Univers are masa și volumul, care poate fi măsurat, perceput, cuantificat, observat, care ocupă un spațiu-timp și care este guvernat de legile naturii..
În plus, materia prezentă în obiecte are energie (capacitatea corpurilor de a lucra, cum ar fi mutarea sau schimbarea de la o stare la alta), ceea ce îi permite să se propage în spațiu-timp (care este un concept spațiu și timp combinate: care obiect ocupă un anumit spațiu într-un anumit punct al cronologiei). Este important de reținut că nu toate formele de materie care au energie au masă.
Există materie în toate, deoarece apare în diferite stări fizice; prin urmare, poate exista atât într-un ciocan, cât și în interiorul unui balon. Există, de asemenea, diferite tipuri; deci un corp viu este materie, precum și un obiect neînsuflețit.
Definiția materiei indică, de asemenea, că este compusă din atomi, care sunt o unitate infinitesimală a materiei, despre care se credea că este cea mai mică, până când s-a descoperit că, la rândul său, este alcătuită din alte particule mai mici (electronii care au o sarcină negativă; protonii care au o sarcină pozitivă și neutronii care au sarcină neutră sau fără sarcină).
Există 118 tipuri de ele, care sunt menționate în Tabelul periodic al elementelor, care sunt probleme ale unui singur tip de atom, în timp ce compușii sunt substanțe care sunt alcătuite din doi sau mai mulți atomi, de exemplu, apă (hidrogen și oxigen). La rândul lor, moleculele fac parte din materie și sunt definite ca grupuri de atomi cu o configurație stabilită, a căror legătură este chimică sau electromagnetică.
Un obiect sau orice altceva din lume poate fi alcătuit din diferite tipuri de materii, cum ar fi o prăjitură sau un bob de sare, și pot fi obținute diferite tipuri de materiale dacă starea lor fizică se schimbă. Această modificare poate fi fizică sau chimică. Modificarea fizică are loc atunci când aspectul obiectului este modificat sau transformat, în timp ce chimia apare atunci când există o modificare a compoziției sale atomice.
Problema este clasificată în funcție de nivelul său de complexitate. În cazul organismelor vii, de la cele mai simple la cele mai complexe, în clasificarea materiei, avem:
- Subatomic: Particule care alcătuiesc atomul: protoni (+), neutroni (fără sarcină) și electroni (-).
- Atomic: Unitate minimă de materie.
- Moleculare: grupuri de doi sau mai mulți atomi, care pot fi de același tip sau diferite și formează o clasă diferită de materie.
- Celula: unitate minimă a tuturor organismelor vii, alcătuită din molecule complexe.
- Țesut: grup de celule a căror funcție este aceeași.
- Organe: Compoziția țesuturilor dintr-un membru care îndeplinește o anumită funcție.
- Sistem sau aparat: Compoziția organelor și țesuturilor care funcționează împreună pentru o funcție specifică.
- Organism: Este ansamblul de organe, sisteme, celule ale unei ființe vii, ale individului. În acest caz, deși face parte dintr-un grup de multe similare, este unic cu un ADN diferit de toți ceilalți din speciile sale.
- Populație: Organisme similare care sunt grupate și trăiesc în același spațiu.
- Specie: Combinația tuturor populațiilor de organisme de același tip.
- Ecosistem: Conectarea diferitelor specii prin lanțuri alimentare într-un anumit mediu.
- Biom: grupuri de ecosisteme dintr-o regiune.
- Biosfera: ansamblu al tuturor ființelor vii și al mediului în care sunt legate.
Caracteristicile materiei
Pentru a defini ce este materia, este important să menționăm că are caracteristici. Caracteristicile materiei sunt variate în funcție de starea fizică în care apar, adică în funcție de formarea și structura care alcătuiesc atomii și cât de uniți sunt unul cu celălalt. Fiecare dintre ele va determina modul în care un corp, un obiect, o substanță sau o masă arată sau interacționează. Dar există caracteristici care sunt comune pentru tot ceea ce este compus din materie și sunt următoarele:
1. Prezintă diferite stări de agregare a materiei: solid, lichid, gaz și plasmă. În plus față de aceste stări fizice ale materiei, există două stări mai puțin cunoscute, care sunt superfluide (care nu au vâscozitate și pot curge la infinit fără nicio rezistență într-un circuit închis) și supersolide (materie solidă și lichidă când în același timp) și se crede că heliul poate prezenta toate stările materiei.
2. Au masă, care ar fi cantitatea de materie dintr-un anumit volum sau zonă.
3. Prezintă greutate, care reprezintă măsura în care gravitația va exercita presiune asupra obiectului menționat; adică câtă forță de atracție are pământul pe ea.
4. Acestea arată temperatura, care este cantitatea de energie termică prezentă în ele. Între două corpuri cu aceeași temperatură, nu va exista niciun transfer al aceluiași, prin urmare, va rămâne același în ambele; Pe de altă parte, în două corpuri cu temperaturi diferite, cel mai fierbinte își va transfera energia termică către cel mai rece.
5. Au volum, care reprezintă cantitatea de spațiu pe care o ocupă într-un loc dat și este dat de lungime, masă, porozitate, printre alte atribute.
6. Au impenetrabilitate, ceea ce înseamnă că fiecare corp poate ocupa un spațiu și doar un spațiu la un moment dat, astfel încât, atunci când un obiect încearcă să ocupe spațiul altuia, unul dintre aceste două va fi deplasat.
7. Au densitate, care este raportul dintre masă și volumul obiectului. De la cea mai mare la cea mai mică densitate din state, există: solide, lichide și gaze.
8. Există materie omogenă și eterogenă. În primul caz, este aproape imposibil de identificat ceea ce îl compune, chiar și cu ajutorul unui microscop; în timp ce în al doilea, puteți observa cu ușurință elementele care se află în el și le puteți diferenția.
9. Are compresibilitate, care este capacitatea de a-și reduce volumul dacă este supus presiunilor externe, de exemplu, temperatura.
În plus față de acestea, pot fi evidențiate schimbări în starea materiei, care sunt acele procese în care starea de agregare a unui corp își schimbă structura moleculară pentru a se transforma într-o altă stare. Acestea fac parte din proprietățile intensive ale materiei și acestea sunt:
- Fuziune. Este procesul în care materia într-o stare solidă este transformată într-o stare lichidă prin aplicarea energiei termice.
- Congelare și solidificare. Este atunci când un lichid devine solid printr-un proces de răcire a acestuia, făcându-i structura mult mai puternică și mai rezistentă.
- Sublimarea. Este procesul în care, prin adăugarea de energie termică, atomii anumitor corpuri solide se vor mișca rapid pentru a deveni gaz fără a trece printr-o stare lichidă anterioară.
- Depunere sau cristalizare. Prin eliminarea căldurii dintr-un gaz, poate face ca particulele care o compun să se grupeze pentru a forma mai multe cristale solide, fără a fi nevoie să treacă anterior printr-o stare lichidă.
- Fierbere, vaporizare sau evaporare. Este procesul prin care, atunci când căldura este aplicată unui lichid, aceasta se va transforma într-un gaz, pe măsură ce atomii săi se separă.
- Condensare și lichefiere. Este procesul invers de evaporare, în care atunci când frigul este aplicat unui gaz, particulele sale vor încetini și se vor apropia unul de celălalt până vor forma din nou un lichid.
Care sunt proprietățile materiei
Proprietățile materiei sunt diverse, deoarece există un număr mare de componente în ele, dar ele vor prezenta proprietăți fizice, chimice, fizico-chimice, generale și specifice. Nu toate tipurile de materie vor prezenta toate aceste proprietăți, deoarece, de exemplu, unele se aplică unui anumit tip de substanță, obiect sau masă, în special în funcție de starea de agregare a acesteia.
Printre principalele proprietăți generale ale materiei, avem:
Extensie
Aceasta face parte din proprietățile fizice ale materiei, deoarece se referă la amploarea și cantitatea de materie pe care o ocupă în spațiu. Înseamnă că sunt proprietăți extinse: volum, lungime, energii cinetice (depinde de masa sa și este dată de deplasarea sa) și potențial (dat de poziția sa în spațiu), printre altele.
Aluat
Se referă la cantitatea de materie pe care o are un obiect sau corp, care nu este supusă extinderii sau poziției sale; adică cantitatea de masă prezentă în ea nu este legată de volumul pe care îl ocupă în spațiu, astfel încât un obiect a cărui extensie este mică poate avea o cantitate uriașă de masă și invers. Exemplul perfect sunt găurile negre, care au o cantitate de masă necuantificabilă în raport cu întinderea lor în spațiu.
Inerţie
În conceptul de materie, aceasta este proprietatea pe care o au obiectele de a-și menține starea de repaus sau de a-și continua mișcarea, cu excepția cazului în care o forță din afara ei își modifică poziția în spațiu.
Porozitate
Între atomii care alcătuiesc definiția materiei într-un corp, există spații goale, care, în funcție de unul sau alt material, aceste spații vor fi mai mari sau mai mici. Aceasta se numește porozitate, ceea ce înseamnă că este opusul compactării.
Divizibilitate
Este capacitatea corpurilor de a se fragmenta în bucăți mai mici, chiar și la dimensiuni moleculare și atomice, până la punctul de dezintegrare. Această diviziune poate fi produsul transformărilor mecanice și fizice, dar nu își va transforma compoziția chimică și nu va schimba esența a ceea ce este materia.
Elasticitate
Aceasta se referă la una dintre principalele proprietăți ale materiei și, în acest caz, este capacitatea obiectului de a reveni la volumul său original după ce a fost supus unei forțe de compresie care îl deformează. Cu toate acestea, există o limită a acestei proprietăți și există materiale mai predispuse la elasticitate decât altele.
Pe lângă cele menționate mai sus, este important să evidențiem celelalte proprietăți fizice ale materiei și proprietățile chimice ale materiei care există și sunt numeroase. Între ele:
1. Proprietăți fizice:
a) Intensiv sau intrinsec (proprietăți specifice)
- Aspect: În primul rând în ce stare este corpul și cum arată.
- Culoare: Are legătură și cu aspectul fizic, dar există substanțe care au culori diferite.
- Miros: Depinde de compoziția sa și este perceput prin miros.
- Gust: Cum este percepută substanța după gust.
- Punct de topire, fierbere, congelare și sublimare: punctul în care o materie trece de la a fi un solid la un lichid; lichid până la frizant; lichid la solid; și solid până la gazos; respectiv.
- Solubilitate: Se dizolvă atunci când sunt amestecate cu un lichid sau solvent.
- Duritate: Scală în care un material va permite să fie zgâriat, tăiat și traversat de altul.
- Viscozitate: Rezistența unui lichid la curgere.
- Tensiunea superficială: este capacitatea unui fluid de a rezista la creșterea suprafeței sale.
- Conductivitate electrică și termică: Capacitatea unui material de a conduce electricitatea și căldura.
- Maleabilitate: proprietate care le permite să se deformeze fără a se rupe.
- Ductilitate: Capacitate de deformare și formare a firelor materialului.
- Descompunerea termică: Când se aplică căldură, substanța este transformată chimic.
b) Extensiv sau extrinsec (proprietăți generale)
- Masă: Cantitatea de materie din corp.
- Volum: spațiul pe care îl ocupă corpul.
- Greutate: Forța de împingere pe care gravitația o are asupra obiectului.
- Presiune: Abilitatea de a împinge „afară” din ceea ce este în jurul lor.
- Inerție: Abilitatea de a rămâne imobil dacă nu o mișcă o forță externă.
- Lungime: întinderea unui obiect unidimensional în spațiu.
- Energie cinetică și potențială: Datorită mișcării și poziției sale în spațiu.
2. Proprietăți chimice:
- PH: Nivelul de aciditate sau alcalinitate al substanțelor.
- Combustie: Capacitatea de a arde cu oxigen, în care eliberează căldură și dioxid de carbon.
- Energie de ionizare: Energia primită pentru ca un electron să scape din atomii săi.
- Oxidare: Abilitatea de a forma elemente complexe prin pierderea sau câștigul de electroni.
- Coroziune: este capacitatea unei substanțe de a deteriora sau de a corupe structura unui material.
- Toxicitate: măsura în care o substanță poate dăuna unui organism viu.
- Reactivitate: Propensiunea de a se combina cu alte substanțe.
- Inflamabilitate: Capacitatea de a genera o detonare de căldură cauzată de temperaturi exterioare ridicate.
- Stabilitate chimică: Capacitatea unei substanțe de a reacționa la oxigen sau apă.
Stările de agregare a materiei
Materia poate apărea în diferite stări fizice. Aceasta înseamnă că consistența sa, printre alte caracteristici, va fi diferită în funcție de structura atomilor și moleculelor sale, motiv pentru care vorbește despre proprietățile specifice materiei. Printre principalele state care pot fi realizate se numără următoarele:
Solid
Corpurile solide au particularitatea de a avea atomii lor foarte aproape unul de altul, ceea ce le conferă duritate și rezistă să fie traversate sau tăiate de un alt solid. În plus, au maleabilitate, ceea ce le permite să se deformeze sub presiune fără a se fragmenta neapărat.
Compoziția lor le permite, de asemenea, să aibă ductilitate, care este posibilitatea de a forma fire din același material atunci când forțe contrare vin spre obiect, permițându-i să se întindă; și punctul de topire, astfel încât, la o anumită temperatură, să-și poată transforma starea din solid în lichid.
Lichid
Atomii care alcătuiesc lichidele sunt uniți, dar cu mai puțină forță decât solidele; De asemenea, vibrează rapid, ceea ce le permite să curgă, iar vâscozitatea sau rezistența lor la mișcare va depinde de ce tip de lichid este (cu cât este mai vâscos, cu atât este mai puțin fluid). Forma sa va fi determinată de recipientul care îl conține.
La fel ca solidele, au un punct de fierbere, la care vor înceta să mai fie lichide și să devină gazoase; și au, de asemenea, un punct de îngheț, la care vor înceta să fie lichizi pentru a deveni solid.
Gazos
Atomii prezenți în gaze sunt volatili, împrăștiați, iar forța gravitațională îi afectează într-o măsură mai mică decât stările anterioare ale materiei. La fel ca lichidul, nu are nicio formă, îl va lua pe cel al recipientului sau al mediului în care se află.
Această stare a materiei, ca și lichidele, are compresibilitate și într-o măsură mai mare; are și presiune, ceea ce le conferă calitatea de a împinge ceea ce este în jurul lor. De asemenea, este capabil să se transforme într-un lichid sub presiune ridicată (lichefiere) și să elimine energia termică, poate deveni un gaz lichid.
Plasmatic
Această stare a materiei este una dintre cele mai puțin frecvente. Atomii lor acționează similar cu elementele gazoase, cu diferența că sunt încărcați cu electricitate, deși fără electromagnetism, ceea ce îi face să fie buni conductori electrici. Deoarece are caracteristici specifice care nu sunt legate de celelalte trei stări, este considerată a patra stare de agregare a materiei.
Ce este legea conservării materiei?
Legea conservării materiei sau Lomonosov-Lavoisier, stabilește că niciun tip de materie nu poate fi distrus, ci transformat într-un altul cu caracteristici externe diferite sau chiar la nivel molecular, dar masa acestuia rămâne. Adică, fiind supus unui proces fizic sau chimic, păstrează aceeași masă și greutate, precum și în proporțiile sale spațiale (volumul pe care îl ocupă).
Această descoperire a fost făcută de oamenii de știință ruși Mihail Lomonosov (1711-1765) și Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794). Primul a observat-o pentru prima dată când plăcile de plumb nu și-au pierdut din greutate după ce au fost topite într-un recipient sigilat; cu toate acestea, această constatare nu a primit importanța cuvenită în acel moment.
Ani mai târziu, Lavoisier a experimentat cu un recipient închis, unde a fiert apă timp de 101 zile și al cărui abur nu a scăpat, ci a revenit la el. El a comparat greutățile înainte și după experiment și a concluzionat că materia nu este nici creată, nici distrusă, ci transformată.
Această lege are excepția sa și ar fi în cazul reacțiilor de tip nuclear, deoarece în ele masa poate fi convertită în energie și în direcția opusă, deci este posibil să spunem că pot fi „distruse” sau „create”. ”Pentru un scop specific, dar în realitate se transformă, chiar dacă este energie.
Exemple de materie
Printre principalele exemple de materie, următoarele pot fi evidențiate prin starea de agregare:
- Stare solidă: o piatră, lemn, o farfurie, o bară de oțel, o carte, un bloc, o ceașcă de plastic, un măr, o sticlă, un telefon.
- Stare lichidă: apă, ulei, lavă, ulei, sânge, mare, ploaie, seva, sucuri gastrice.
Benzina
- Stare gazoasă: Oxigen, gaze naturale, metan, butan, hidrogen, azot, gaze cu efect de seră, fum, vapori de apă, monoxid de carbon.
- Stare plasmatică: Focul, luminile boreale, Soarele și alte stele, vânturile solare, ionosfera, descărcările electrice de uz industrial sau de utilizare, materia dintre planete, stelele și galaxiile, furtunile electrice, neonul din formă de plasmă de la lămpile de neon, monitoare cu plasmă de la televizoare sau altfel.
