Den fysiska världen runt oss består av materia. Med våra fem sinnen kan vi känna igen eller uppfatta olika typer av materia. Vissa ses lätt som en sten som kan ses och hållas i handen, andra känns mindre lätt igen eller kan inte uppfattas av någon av sinnena; till exempel luft. Den saken är något som har massa och vikt, intar en plats i rymden, imponerar våra sinnen och uppleva fenomenet tröghet (motstånd som att byta plats).
Vad är materia
Innehållsförteckning
Definitionen av materia, enligt fysiken, är allt som utgör det som upptar en region i rymdtid, eller, som dess etymologiska ursprung beskriver det, är det ämnet från vilket allt är gjort. Med andra ord, begreppet materia fastställer att det är allt som finns i universum som har massa och volym, som kan mätas, uppfattas, kvantifieras, observeras, som upptar en plats-tid plats och som styrs av naturens lagar..
Utöver detta har materien som finns i föremål energi (kropparnas förmåga att utföra arbete, såsom att flytta eller byta från ett tillstånd till ett annat), vilket gör att det kan spridas i rymdtid (vilket är ett begrepp av rum och tid kombinerat: vilket objekt upptar ett visst utrymme vid en viss punkt på tidslinjen). Det är viktigt att notera att inte alla former av materia som har energi har massa.
Det finns materia i allt, eftersom det förekommer i olika fysiska tillstånd; därför kan den existera både i en hammare och inuti en ballong. Det finns också olika typer; så en levande kropp är materia, liksom ett livlöst objekt.
Definitionen av materia indikerar också att den består av atomer, som är en oändlig enhet av materia, som ansågs vara den minsta tills den upptäcktes att den i sin tur består av andra mindre partiklar (elektroner som har en negativ laddning; protoner som har en positiv laddning och neutroner som har neutral eller ingen laddning).
Det finns 118 typer av dem, som nämns i elementens periodiska system, vilka är frågor av en enda typ av atom, medan föreningar är ämnen som består av två eller flera atomer, till exempel vatten (väte och syre). I sin tur är molekyler en del av materien och definieras som grupper av atomer med en etablerad konfiguration, vars bindning är kemisk eller elektromagnetisk.
Ett föremål eller något i världen kan bestå av olika typer av materia, såsom en kaka eller ett saltkorn, och olika slags material kan erhållas om deras fysiska tillstånd förändras. Denna modifiering kan vara fysikalisk eller kemisk. Fysisk modifiering inträffar när utseendet på objektet ändras eller transformeras, medan kemi uppstår när det sker en förändring i dess atomsammansättning.
Ämnet rankas efter dess komplexitetsnivå. När det gäller levande organismer, från det enklaste till det mest komplexa, i klassificeringen av materia har vi:
- Subatomic: Partiklar som utgör atomen: protoner (+), neutroner (utan laddning) och elektroner (-).
- Atomic: Minsta materiaenhet.
- Molekylär: Grupper med två eller flera atomer, som kan vara av samma eller olika typ, och bilda en annan klass av materia.
- Cell: Den minsta enheten av alla levande organismer, som består av komplexa molekyler.
- Vävnad: Grupp av celler vars funktion är densamma.
- Organ: Sammansättning av vävnader i en medlem som uppfyller någon funktion.
- System eller apparater: Sammansättning av organ och vävnader som arbetar tillsammans för en specifik funktion.
- Organism: Det är en uppsättning organ, system, celler, en levande varelse, individen. I det här fallet, även om det är en del av en grupp med många liknande, är det unikt med ett DNA som skiljer sig från alla andra av sin art.
- Befolkning: Liknande organismer som är grupperade och lever i samma utrymme.
- Art: Kombinationen av alla populationer av organismer av samma typ.
- Ekosystem: Anslutning av olika arter genom livsmedelskedjor i en viss miljö.
- Biome: Grupper av ekosystem inom en region.
- Biosfär: Uppsättning av alla levande varelser och den miljö de är relaterade till.
Egenskaper hos materia
För att definiera vad materia är är det viktigt att nämna att den har egenskaper. Egenskaperna hos materia varieras beroende på det fysiska tillstånd i vilket de förekommer, det vill säga beroende på formningen och strukturen som utgör atomerna och hur enade de är till varandra. Var och en av dem kommer att avgöra hur en kropp, föremål, substans eller massa ser ut eller interagerar. Men det finns egenskaper som är gemensamma för allt som består av materia, och de är följande:
1. De presenterar olika tillstånd av aggregering: fast, flytande, gas och plasma. Förutom dessa fysiska tillstånd av materia finns det två mindre kända tillstånd, som är superfluida (som inte har viskositet och kan flyta oändligt utan motstånd i en sluten krets) och supersolid (materia som är fast och flytande när samma tid) och man tror att helium kan presentera alla tillstånd av materia.
2. De har massa, vilket skulle vara mängden materia i en viss volym eller area.
3. De har vikt, vilket representerar i vilken utsträckning tyngdkraften kommer att utöva tryck på objektet; det vill säga hur mycket attraktionskraft har jorden på sig.
4. De visar temperatur, vilket är mängden värmeenergi som finns i dem. Mellan två kroppar med samma temperatur kommer ingen överföring därav, därför kommer den att förbli densamma i båda; Å andra sidan, i två kroppar med olika temperaturer, kommer den varmare att överföra sin värmeenergi till den kallare.
5. De har volym, vilket representerar mängden utrymme som de upptar på en given plats, och ges av längd, massa, porositet, bland andra attribut.
6. De har ogenomtränglighet, vilket innebär att varje kropp kan uppta ett utrymme och bara ett utrymme åt gången, så att ett av dessa två kommer att förskjutas när ett objekt försöker uppta ett annat.
7. De har densitet, vilket är förhållandet mellan massan och objektets volym. Från högsta till lägsta densitet i staterna finns: fasta ämnen, vätskor och gaser.
8. Det finns homogen och heterogen materia. I det första fallet är det nästan omöjligt att identifiera vad som utgör det, även med hjälp av ett mikroskop. medan i den andra kan du enkelt se elementen som finns i den och differentiera dem.
9. Den har komprimerbarhet, vilket är förmågan att minska volymen om den utsätts för yttre tryck, till exempel temperatur.
Utöver detta kan förändringar i materiets tillstånd markeras, vilka är de processer där tillståndets aggregering ändrar sin molekylära struktur för att förvandlas till ett annat tillstånd. De är en del av materiens intensiva egenskaper och dessa är:
- Fusion. Det är processen där materia i fast tillstånd omvandlas till flytande tillstånd genom applicering av värmeenergi.
- Frysning och stelning. Det är när en vätska blir fast genom en kylningsprocess, vilket gör dess struktur till en mycket starkare och mer motståndskraftig.
- Sublimering. Det är processen där, genom att addera värmeenergi, kommer atomerna i vissa fasta kroppar att röra sig snabbt för att bli gas utan att gå igenom ett tidigare flytande tillstånd.
- Deponering eller kristallisering. Genom att eliminera värme från en gas kan det leda till att partiklarna som gör att den grupperar sig bildar flera fasta kristaller utan att behöva gå igenom ett flytande tillstånd tidigare.
- Kokning, förångning eller avdunstning. Det är den process genom vilken, när värme appliceras på en vätska, kommer att förvandlas till en gas, när dess atomer separerar.
- Kondens och kondensering. Det är den omvända avdunstningsprocessen, där när partiklar appliceras på en gas kommer partiklarna att sakta ner och komma närmare varandra tills de bildar en vätska igen.
Vilka är materiens egenskaper
Egenskaperna hos materia är olika, eftersom det finns ett stort antal komponenter i dem, men de kommer att ge fysikaliska, kemiska, fysikalisk-kemiska, allmänna och specifika egenskaper. Inte alla typer av ämnen visar alla dessa egenskaper, eftersom till exempel vissa gäller någon typ av ämne, föremål eller massa, särskilt beroende på dess aggregeringstillstånd.
Bland de viktigaste allmänna egenskaperna hos materia har vi:
Förlängning
Detta är en del av materiens fysiska egenskaper, eftersom det hänvisar till omfattningen och mängden materia som den upptar i rymden. Det betyder att de har omfattande egenskaper: volym, längd, kinetiska energier (det beror på dess massa och ges av dess förskjutning) och potential (ges av dess position i rymden), bland andra.
Deg
Det hänvisar till mängden materia som ett föremål eller kropp har, inte föremål för dess förlängning eller position; Med andra ord är mängden massa som finns i den inte relaterad till hur mycket volym den upptar i rymden, så ett objekt vars förlängning är liten kan ha en enorm mängd massa och vice versa. Det perfekta exemplet är svarta hål, som har en obestämbar mängd massa i förhållande till deras omfattning i rymden.
Tröghet
I materiebegreppet är detta egenskapen som objekt har för att bibehålla sitt vilotillstånd eller fortsätta sin rörelse, förutom om en kraft utanför den ändrar deras position i rymden.
Porositet
Mellan atomerna som utgör definitionen av materia i en kropp finns det tomma utrymmen, som, beroende på ett eller annat material, kommer dessa utrymmen att vara större eller mindre. Detta kallas porositet, vilket betyder att det är motsatsen till komprimering.
Delbarhet
Det är kropparnas förmåga att fragmentera i mindre bitar, även i molekyl- och atomstorlekar, så att de går sönder. Denna uppdelning kan vara en produkt av mekaniska och fysiska transformationer, men den kommer inte att förändra dess kemiska sammansättning och den kommer inte att förändra kärnan i vad materia är.
Elasticitet
Detta hänvisar till en av materiens huvudsakliga egenskaper, och i detta fall är det föremålets förmåga att återgå till sin ursprungliga volym efter att det har utsatts för en kompressionskraft som deformerar det. Det finns dock en gräns för den här egenskapen och det finns material som är mer benägna för elasticitet än andra.
Förutom de ovan nämnda är det viktigt att lyfta fram de andra fysiska egenskaperna hos materien och de kemiska egenskaperna hos materien som finns och är många. Mellan dem:
1. Fysiska egenskaper:
a) Intensiv eller inneboende (specifika egenskaper)
- Utseende: I första hand i vilket tillstånd kroppen är och hur den ser ut.
- Färg: Det har också att göra med fysiskt utseende, men det finns ämnen som har olika färger.
- Lukt: Det beror på dess sammansättning och uppfattas av lukt.
- Smak: Hur ämnet uppfattas smaka.
- Smält-, kok-, frys- och sublimeringspunkt: Den punkt där en materia går från att vara en fast till en vätska; flytande till brusande flytande till fast; och fast till gasformig; respektive.
- Löslighet: De löses upp när de blandas med en vätska eller lösningsmedel.
- Hårdhet: Skala där ett material låter sig repas, klippas och korsas av en annan.
- Viskositet: En vätskes motståndskraft mot flödet.
- Ytspänning: Det är förmågan hos en vätska att motstå ökningen av dess yta.
- Elektrisk och värmeledningsförmåga: Materialets förmåga att leda elektricitet och värme.
- Smidbarhet: Egenskap som gör att de kan deformeras utan att bryta.
- Duktilitet: Förmåga att deformera och bilda trådar av materialet.
- Termisk sönderdelning: När värme appliceras transformeras ämnet kemiskt.
b) Omfattande eller yttre (allmänna egenskaper)
- Massa: Mängden materia i kroppen.
- Volym: Utrymmet som kroppen upptar.
- Vikt: Den tryckkraft som tyngdkraften har på objektet.
- Press: Förmågan att trycka "ut" från vad som finns runt dem.
- Tröghet: Förmågan att förbli orörlig om inte en extern kraft rör den.
- Längd: Omfattningen av ett endimensionellt objekt i rymden.
- Kinetisk och potentiell energi: På grund av dess rörelse och position i rymden.
2. Kemiska egenskaper:
- PH: Surhetsnivå eller alkalinitet hos ämnen.
- Förbränning: Förmågan att bränna med syre, där den släpper ut värme och koldioxid.
- Joniseringsenergi: Energi mottagen för en elektron att fly från sina atomer.
- Oxidation: Förmåga att bilda komplexa element genom förlust eller förstärkning av elektroner.
- Korrosion: Det är ett ämnes förmåga att skada eller förstöra materialets struktur.
- Toxicitet: I vilken utsträckning ett ämne kan skada en levande organism.
- Reaktivitet: Benägenhet att kombinera med andra ämnen.
- Brandfarlighet: Förmåga att generera en värmedetonation orsakad av höga yttre temperaturer.
- Kemisk stabilitet: Ett ämnes förmåga att reagera på syre eller vatten.
Sammanställning av materien
Materie kan förekomma i olika fysiska tillstånd. Detta innebär att dess konsistens, bland andra egenskaper, kommer att vara olika beroende på strukturen hos dess atomer och molekyler, varför det talar om materiens specifika egenskaper. Bland de viktigaste staterna som kan uppnås är följande:
Fast
Fasta kroppar har det särdrag att ha sina atomer mycket nära varandra, vilket ger dem hårdhet och de motstår att korsas eller skäras av ett annat fast ämne. Dessutom har de smidbarhet, vilket gör att de kan deformeras under tryck utan att nödvändigtvis behöva fragmentera.
Deras sammansättning gör det också möjligt för dem att ha seghet, vilket är möjligheten att bilda trådar av samma material när motsatta krafter kommer mot föremålet och låter det sträcka sig; och smältpunkt, så att den vid en viss temperatur kan förvandla sitt tillstånd från fast till vätska.
Flytande
Atomerna som utgör vätskor är förenade men med mindre kraft än fasta ämnen; De vibrerar också snabbt, vilket gör att de kan flöda och deras viskositet eller motstånd mot rörelse beror på vilken typ av vätska det är (ju mer viskös, desto mindre vätska). Dess form bestäms av behållaren som innehåller den.
Liksom fasta ämnen har de en kokpunkt, vid vilken de kommer att upphöra att vara flytande och bli gasformiga; och de har också en fryspunkt, vid vilken de kommer att upphöra att vara flytande för att bli fasta.
Gasformig
Atomerna som finns i gaserna är flyktiga, spridda och tyngdkraften påverkar dem i mindre utsträckning än tidigare materietillstånd. Liksom vätskan har den ingen form, den kommer att ta behållarens eller miljön den där den är.
Detta tillstånd av materia, liksom vätskor, har komprimerbarhet och i större utsträckning; det har också tryck, vilket ger dem kvaliteten att trycka på vad som finns runt dem. Det kan också förvandlas till en vätska under högt tryck (kondensering) och eliminera värmeenergi, det kan bli en flytande gas.
Plasmatisk
Detta tillstånd är en av de minst vanliga. Deras atomer verkar som gasformiga element, med skillnaden att de laddas med elektricitet, men utan elektromagnetism, vilket gör dem till goda elektriska ledare. Eftersom den har specifika egenskaper som inte är relaterade till de andra tre staterna, anses den vara det fjärde tillståndet för aggregering av materia.
Vad är lagen om bevarande av materia?
Lagen om bevarande av materia eller Lomonosov-Lavoisier fastställer att ingen typ av materia kan förstöras utan förvandlas till en annan med olika yttre egenskaper eller till och med på molekylär nivå, men dess massa kvarstår. Det vill säga, genom att utsättas för någon fysisk eller kemisk process, behåller den samma massa och vikt, såväl som i dess rumsliga proportioner (volymen den upptar).
Denna upptäckt gjordes av ryska forskare Mikhail Lomonosov (1711-1765) och Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794). Den första observerade det för första gången när bly plattorna inte förlorar sin vikt efter att ha smälts i en förseglad behållare; emellertid gavs denna upptäckt inte någon större betydelse vid den tiden.
År senare experimenterade Lavoisier med en sluten behållare, där han kokade vatten i 101 dagar och vars ånga inte flydde utan återvände till den. Han jämförde vikterna före och efter experimentet och drog slutsatsen att materien varken skapas eller förstörs utan transformeras.
Denna lag har sitt undantag, och det skulle vara i fallet med reaktioner av kärnkraftstyp, eftersom massor i dem kan omvandlas till energi och i motsatt riktning, så det är möjligt att säga att de kan "förstöras" eller "skapas. ”För ett specifikt syfte, men i verkligheten omvandlas det, även om det är till energi.
Exempel på materia
Bland de huvudsakliga exemplen på materia kan följande belysas genom aggregeringstillstånd:
- Fast tillstånd: En sten, trä, en tallrik, en stålstång, en bok, ett block, en plastkopp, ett äpple, en flaska, en telefon.
- Flytande tillstånd: Vatten, olja, lava, olja, blod, hav, regn, saft, magsaft.
Gasen
- Gasform: Syre, naturgas, metan, butan, väte, kväve, växthusgaser, rök, vattenånga, kolmonoxid.
- Plasmatiskt tillstånd: Eld, norrsken, solen och andra stjärnor, solvindarna, jonosfären, de elektriska urladdningarna av industriell användning eller användning, saken mellan planeterna, stjärnorna och galaxerna, de elektriska stormarna, neon i Plasmaform från neonlampor, plasmaskärmar från TV-apparater eller annat.
