Çevremizdeki fiziksel dünya maddeden oluşur. Beş duyumuzla çeşitli madde türlerini tanıyabilir veya algılayabiliriz. Bazıları kolayca görülebilen ve elde tutulabilen bir taş olarak görülebilir, diğerleri daha az kolay tanınır veya duyulardan biri tarafından algılanamaz; örneğin hava. Madde kütle ve ağırlığı olan bir şey, uzayda bir yere sahip, bizim duyuları etkiliyor ve (değişim pozisyonlarına sunulan direnç) eylemsizlik durumla karşı karşıya.
Sorun nedir
İçindekiler
Fiziğe göre maddenin tanımı, uzay-zamanda bir bölgeyi oluşturan her şeydir ya da etimolojik kökeninin tanımladığı gibi, her şeyin yapıldığı maddedir. Başka bir deyişle, madde kavramı, Evrende bulunan, kütle ve hacme sahip, ölçülebilen, algılanabilen, ölçülebilen, gözlemlenebilen, bir uzay-zaman yeri kaplayan ve doğa yasalarıyla yönetilen her şeyin olduğunu ortaya koyar..
Buna ek olarak, nesnelerde bulunan madde, uzay-zamanda yayılmasına izin veren enerjiye (vücutların bir durumdan diğerine hareket etme veya değişme gibi iş yapma yeteneğine) sahiptir (bu bir kavramdır). uzay ve zamanın birleşimi: hangi nesne zaman çizelgesinde belirli bir noktada belirli bir alanı kaplar). Enerjisi olan tüm madde formlarının kütleye sahip olmadığına dikkat etmek önemlidir.
Farklı fiziksel durumlarda ortaya çıktığı için her şeyde madde vardır; bu nedenle hem çekiçte hem de bir balonun içinde olabilir. Farklı türleri de vardır; bu yüzden canlı bir beden cansız bir nesne olduğu kadar maddedir.
Maddenin tanımı da gösterir atomlardan oluşur ki bu da, bu (diğer küçük parçacıklardan yapılır keşfedilmiştir, en küçük olduğu düşünülen maddenin son derece küçük bir ünitesi vardır, negatif yüklü elektronlar; pozitif yüklü protonlar ve nötr olan veya yüksüz nötronlar).
Elementlerin Periyodik Tablosu'nda adı geçen 118 çeşidi vardır, bunlar tek bir atom türünün konularıdır, bileşikler ise su (hidrojen ve oksijen). Buna karşılık, moleküller maddenin bir parçasıdır ve bağları kimyasal veya elektromanyetik olan yerleşik bir konfigürasyona sahip atom grupları olarak tanımlanır.
Dünyadaki bir nesne veya herhangi bir şey, bir kek veya bir tuz tanesi gibi farklı madde türlerinden yapılabilir ve fiziksel durumları değişirse farklı türde malzemeler elde edilebilir. Bu değişiklik fiziksel veya kimyasal olabilir. Fiziksel modifikasyon, nesnenin görünümü değiştirildiğinde veya dönüştürüldüğünde meydana gelirken, kimya atomik bileşiminde bir değişiklik olduğunda meydana gelir.
Konu, karmaşıklık düzeyine göre sıralanır. Canlı organizmalar söz konusu olduğunda, maddenin sınıflandırılmasında en basitinden en karmaşığına kadar:
- Atomaltı: Atomu oluşturan parçacıklar: protonlar (+), nötronlar (yüksüz) ve elektronlar (-).
- Atomik: Minimum madde birimi.
- Moleküler: Aynı veya farklı tipte olabilen ve farklı bir madde sınıfı oluşturan iki veya daha fazla atomlu gruplar.
- Hücre: Karmaşık moleküllerden oluşan tüm canlı organizmaların minimum birimi.
- Doku: İşlevi aynı olan hücre grubudur.
- Organlar: Bir üyede bazı işlevleri yerine getiren dokuların bileşimi.
- Sistem veya aygıt: Belirli bir işlev için birlikte çalışan organ ve dokuların bileşimi.
- Organizma: Canlı bir varlığın, bireyin organları, sistemleri, hücreleri kümesidir. Bu durumda, benzer pek çok grubun parçası olmasına rağmen, türünün diğerlerinden farklı olan bir DNA ile benzersizdir.
- Popülasyon: Gruplanmış ve aynı alanda yaşayan benzer organizmalar.
- Türler: Aynı türden tüm organizma popülasyonlarının kombinasyonu.
- Ekosistem: Belirli bir ortamda farklı türlerin besin zincirleri aracılığıyla birbirine bağlanması.
- Biyom: Bir bölgedeki ekosistem grupları.
- Biyosfer: Tüm canlı varlıklar ve ilişkili oldukları çevre kümesi.
Maddenin özellikleri
Maddenin ne olduğunu tanımlamak için, özelliklerinin olduğunu belirtmek önemlidir. Maddenin özellikleri, oluştukları fiziksel duruma, yani atomları oluşturan oluşum ve yapıya ve birbirleriyle ne kadar birleştiklerine göre değişmektedir. Her biri bir bedenin, nesnenin, maddenin veya kütlenin nasıl göründüğünü veya etkileşime girdiğini belirleyecektir. Ancak maddeden oluşan her şeyde ortak olan özellikler vardır ve bunlar şunlardır:
1. Maddenin farklı kümelenme durumlarını sunarlar: katı, sıvı, gaz ve plazma. Maddenin bu fiziksel hallerine ek olarak, süperakışkan (viskoziteye sahip olmayan ve kapalı bir devrede sonsuz bir şekilde herhangi bir direnç olmadan akabilen) süperakışkan ve süper katı (katı ve sıvı olduğunda madde halidir) aynı zamanda) ve helyumun maddenin tüm hallerini sunabileceği düşünülmektedir.
2. Belirli bir hacim veya alandaki madde miktarı olan kütleleri vardır.
3. Söz konusu nesneye yer çekiminin ne ölçüde baskı uygulayacağını temsil eden ağırlık sunarlar; yani yeryüzünde ne kadar çekim gücü var.
4. İçlerinde bulunan ısı enerjisi miktarı olan sıcaklığı gösterirler. Aynı sıcaklığa sahip iki cisim arasında transfer olmayacak, dolayısıyla her ikisinde de aynı kalacaktır; Öte yandan, farklı sıcaklıklara sahip iki gövdede, daha sıcak olan ısı enerjisini daha soğuk olana aktaracaktır.
5. Belirli bir yerde kapladıkları alan miktarını temsil eden hacme sahiptirler ve diğer özelliklerin yanı sıra uzunluk, kütle, gözeneklilik ile verilir.
6. Bu sahip nüfuz edilmezliğini, bu ikisinden biri yer değiştirebilir olan bir amacı, çalışır bir alanını işgal her bir gövde, bir boşluk ve bir seferde yalnızca tek bir boşluk, yani bu işgal anlamına gelir.
7. Bu sahip yoğunluğu nesnenin hacmine kütle oranı olan,. Eyaletlerdeki en yüksek yoğunluktan en düşük yoğunluğa, şunlar vardır: katılar, sıvılar ve gazlar.
8. Homojen ve heterojen madde vardır. İlk durumda, mikroskop yardımı ile bile neyden oluştuğunu belirlemek neredeyse imkansızdır; ikincisinde ise içindeki öğeleri kolayca görebilir ve ayırt edebilirsiniz.
9. Sıkıştırılabilirliğe sahiptir, bu da örneğin sıcaklık gibi harici basınca maruz kaldığında hacmini azaltma kabiliyetine sahiptir.
Buna ek olarak, bir cismin kümelenme durumunun moleküler yapısını değiştirerek başka bir duruma dönüştüğü süreçler olan maddenin durumundaki değişiklikler de vurgulanabilir. Maddenin yoğun özelliklerinin parçasıdırlar ve bunlar:
- Birleşme. Katı haldeki maddenin ısı enerjisi uygulanarak sıvı hale dönüştürüldüğü süreçtir.
- Donma ve katılaşma. Bir sıvının soğutularak katılaşması, yapısını çok daha güçlü ve daha dayanıklı hale getirmesidir.
- Süblimasyon. Isı enerjisi ekleyerek, belirli katı cisimlerin atomlarının daha önceki bir sıvı halden geçmeden hızla gaz haline geleceği süreçtir.
- Biriktirme veya kristalleşme. Tarafından çıkarılması bir gaza ısı, daha önce sıvı halde geçmesi zorunda kalmadan çok sayıda katı kristallerini oluşturmak üzere grubuyla birlikte telafi parçacıkları neden olabilir.
- Kaynama, buharlaşma veya buharlaşma. Bir sıvıya ısı uygulandığında, atomları ayrıldıkça gaza dönüşme işlemidir.
- Yoğuşma ve sıvılaşma. Bir gaza soğuk uygulandığında, partiküllerinin yavaşlayıp tekrar bir sıvı oluşturana kadar birbirlerine yaklaştıkları ters buharlaşma işlemidir.
Maddenin özellikleri nelerdir
Maddenin özellikleri çok çeşitlidir, çünkü içlerinde çok sayıda bileşen vardır, ancak bunlar fiziksel, kimyasal, fizikokimyasal, genel ve spesifik özellikler sunacaklardır. Her tür madde bu özelliklerin tümünü göstermeyecektir, çünkü örneğin bazıları, özellikle bir araya gelme durumuna bağlı olarak bir tür madde, nesne veya kütle için geçerlidir.
Maddenin temel genel özellikleri arasında şunlar var:
Uzantı
Bu, maddenin fiziksel özelliklerinin bir parçasıdır, çünkü uzayda kapladığı maddenin kapsamını ve miktarını ifade eder. Kapsamlı özellikler oldukları anlamına gelir: hacim, uzunluk, kinetik enerjiler (kütlesine bağlıdır ve yer değiştirmesi ile verilir) ve potansiyel (uzaydaki konumu ile verilir), diğerleri arasında.
Hamur
Bir nesnenin veya vücudun sahip olduğu, uzantısına veya konumuna bağlı olmayan madde miktarını ifade eder; Başka bir deyişle, içinde bulunan kütle miktarı, uzayda ne kadar hacim kapladığı ile ilgili değildir, bu nedenle uzantısı küçük olan bir nesne büyük miktarda kütleye sahip olabilir ve bunun tersi de geçerlidir. Mükemmel örnek, uzaydaki boyutlarına göre ölçülemez miktarda kütleye sahip olan kara deliklerdir.
Eylemsizlik
Madde kavramında bu, nesnelerin, uzaydaki konumlarını değiştiren bir kuvvet dışında, dinlenme durumlarını sürdürme veya hareketlerini sürdürme özelliğidir.
Gözeneklilik
Bir gövde maddenin tanımı oluşturan atomu arasında vardır boş alanlar bulunmaktadır birine ya da başka bir malzeme ile ilgili olarak, bu alanlar daha büyük veya daha küçük olacaktır,. Buna gözeneklilik denir, bu da sıkıştırmanın tersi olduğu anlamına gelir.
Bölünebilirlik
İse küçük parçalar halinde cisimlerin kabiliyeti küçük parçalar parçalanma noktasına, hatta moleküler ve atomik boyutlarda. Bu bölünme mekanik ve fiziksel dönüşümlerin ürünü olabilir, ancak kimyasal bileşimini değiştirmeyecek ve maddenin özünü değiştirmeyecektir.
Esneklik
Bu, maddenin temel özelliklerinden birine atıfta bulunur ve bu durumda nesnenin, onu deforme eden bir sıkıştırma kuvvetine maruz kaldıktan sonra orijinal hacmine geri dönme yeteneğidir. Bununla birlikte, bu özelliğin bir sınırı vardır ve diğerlerine göre esnekliğe daha yatkın malzemeler vardır.
Yukarıda bahsedilenlere ek olarak, maddenin diğer fiziksel özelliklerini ve var olan ve çok sayıda olan maddenin kimyasal özelliklerini vurgulamak önemlidir. Onların arasında:
1. Fiziksel özellikler:
a) Yoğun veya içsel (belirli özellikler)
- Görünüm: Öncelikle vücudun hangi durumda olduğu ve neye benzediği.
- Renk: Fiziksel görünümle de ilgisi var ama renkleri farklı olan maddeler var.
- Koku: Bileşimine bağlıdır ve koku ile algılanır.
- Tat: Maddenin tadı nasıl algılandığı.
- Erime, kaynama, donma ve süblimleşme noktası: Maddenin katıdan sıvıya geçtiği nokta; sıvıdan gazlıya; sıvıdan katıya; ve katıdan gaza; sırasıyla.
- Çözünürlük: Bir sıvı veya çözücü ile karıştırıldıklarında çözünürler.
- Sertlik: Bir malzemenin bir başkası tarafından çizilmesine, kesilmesine ve çaprazlanmasına izin vereceği ölçek.
- Viskozite: Bir sıvının akmaya karşı direnci.
- Yüzey gerilimi: Bir sıvının yüzeyindeki artışa karşı koyma yeteneğidir.
- Elektriksel ve ısıl iletkenlik: Bir malzemenin elektrik ve ısı iletme kabiliyetidir.
- Dövülebilirlik: Kırılmadan deforme olmalarını sağlayan özellik.
- Süneklik: Malzemenin dişlerini deforme etme ve oluşturma yeteneği.
- Termal bozunma: Isı uygulandığında, madde kimyasal olarak dönüştürülür.
b) Kapsamlı veya dışsal (genel özellikler)
- Kütle: Vücuttaki madde miktarı.
- Hacim: Vücudun kapladığı alan.
- Ağırlık: Yerçekiminin nesne üzerinde sahip olduğu itme kuvveti.
- Baskı: Çevresindekilerden "dışarı çıkma" yeteneği.
- Atalet: Bir dış kuvvet onu hareket ettirmedikçe hareketsiz kalma yeteneği.
- Uzunluk: Uzaydaki tek boyutlu bir nesnenin kapsamı.
- Kinetik ve potansiyel enerji: Uzaydaki hareketi ve konumu nedeniyle.
2. Kimyasal Özellikler:
- PH: Maddelerin asitlik veya alkalinite seviyesi.
- Yanma: Isı ve karbondioksit açığa çıkardığı oksijenle yanma kabiliyeti.
- İyonlaşma enerjisi: Bir elektronun atomlarından kaçması için alınan enerji.
- Oksidasyon: Elektron kaybı veya kazanımı yoluyla karmaşık elementler oluşturma yeteneği.
- Korozyon: Bir maddenin bir malzemenin yapısına zarar verme veya bozma kabiliyetidir.
- Toksisite: Bir maddenin canlı bir organizmaya ne ölçüde zarar verebileceği.
- Tepkime: Diğer maddelerle birleşme eğilimi.
- Tutuşabilirlik: Yüksek dış sıcaklıkların neden olduğu bir ısı patlaması üretme yeteneği.
- Kimyasal kararlılık: Bir maddenin oksijene veya suya tepki verme yeteneği.
Maddenin toplanma durumları
Madde farklı fiziksel durumlarda ortaya çıkabilir. Bu, diğer özelliklerinin yanı sıra tutarlılığının, atomlarının ve moleküllerinin yapısına göre farklı olacağı anlamına gelir, bu yüzden maddenin belirli özelliklerinden söz eder. Ulaşılabilecek ana durumlar şunlardır:
Katı
Katı cisimler, atomlarının birbirine çok yakın olma özelliğine sahiptir, bu da onlara sertlik verir ve başka bir katı tarafından kesilmeye veya kesilmeye karşı direnirler. Ek olarak, parçalanmalarına gerek kalmadan basınç altında deforme olmalarını sağlayan şekillendirilebilirliğe sahiptirler.
Bileşimleri aynı zamanda sünekliğe sahip olmalarına da izin verir; bu, nesneye zıt kuvvetler geldiğinde aynı malzemeden ipler oluşturarak gerilmesine izin verir; ve erime noktası, böylece belirli bir sıcaklıkta durumunu katıdan sıvıya dönüştürebilir.
Sıvı
Sıvıları oluşturan atomlar birleşmiştir, ancak katılardan daha az kuvvetle; Aynı zamanda hızla titreşiyorlar, bu da akmalarına izin veriyor ve viskoziteleri veya harekete dirençleri, ne tür sıvı olduğuna bağlı olacaktır (ne kadar viskoz, daha az sıvı). Şekli, içinde bulunduğu kap tarafından belirlenecektir.
Katılar gibi, sıvı olmayı bırakıp gaz haline gelebilecekleri bir kaynama noktasına sahiptirler; ve ayrıca donma noktasına sahip olup, katı hale gelmek için sıvı olmaktan çıkacaklardır.
Gazlı
Gazlarda bulunan atomlar uçucudur, dağınıktır ve yerçekimi kuvveti onları önceki madde durumlarından daha az etkiler. Sıvı gibi, şekli yoktur, bulunduğu kabın veya ortamın şeklini alır.
Sıvılar gibi maddenin bu hali de sıkıştırılabilirliğe sahiptir ve daha büyük ölçüde; aynı zamanda baskıya da sahiptir, bu da onlara etraflarında olanı itme kalitesini verir. Ayrıca yüksek basınç altında sıvıya dönüşme (sıvılaştırma) ve ısı enerjisini ortadan kaldırma kabiliyetine sahiptir, sıvı gaz haline gelebilir.
Plazmatik
Maddenin bu hali en az yaygın olanlardan biridir. Atomları, elektromanyetizma olmamasına rağmen elektrikle yüklü olmaları farkıyla, gaz halindeki elementlere benzer davranır, bu da onları iyi elektrik iletkenleri yapar. Diğer üç durumla ilgili olmayan belirli özelliklere sahip olduğu için, maddenin dördüncü birleşme durumu olarak kabul edilir.
Maddenin Korunması Yasası nedir?
Maddenin Korunması Yasası veya Lomonosov-Lavoisier, hiçbir maddenin yok edilemeyeceğini, bunun yerine farklı dış özelliklere sahip bir başka maddeye veya hatta moleküler düzeyde dönüştürülebileceğini, ancak kütlesinin kaldığını belirtir. Yani, bazı fiziksel veya kimyasal işlemlere maruz kaldığı için, aynı kütle ve ağırlığı ve aynı zamanda mekansal oranlarını (kapladığı hacim) korur.
Bu keşif, Rus bilim adamları Mikhail Lomonosov (1711-1765) ve Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) tarafından yapılmıştır. Birincisi, kurşun plakaların kapalı bir kapta eritildikten sonra ağırlıklarını kaybetmediğini ilk kez gözlemledi; ancak o sırada bu bulguya gereken önem verilmemiştir.
Yıllar sonra Lavoisier, 101 gün boyunca suyu kaynattığı ve buharı dışarı çıkmayan ancak geri dönen kapalı bir kap ile deneyler yaptı. Deneyden önceki ve sonraki ağırlıkları karşılaştırdı ve maddenin ne yaratıldığı ne de yok edildiği, ancak dönüştürüldüğü sonucuna vardı.
Bu yasanın bir istisnası vardır ve nükleer tipteki tepkimelerde böyle olacaktır, çünkü içlerinde kütle enerjiye ve ters yönde dönüştürülebilir, bu nedenle "yok edilebilir" veya "yaratılabilir" demek mümkündür. ”Belirli bir amaç için, ancak gerçekte enerjiye bile olsa dönüştürülüyor.
Madde örnekleri
Maddenin ana örnekleri arasında, aşağıdakiler toplama durumuna göre vurgulanabilir:
- Katı Hal: Kaya, tahta, tabak, çelik çubuk, kitap, blok, plastik bardak, elma, şişe, telefon.
- Sıvı Hal: Su, yağ, lav, yağ, kan, deniz, yağmur, özsu, mide suları.
Gaz
- Gaz Hali: Oksijen, doğal gaz, metan, bütan, hidrojen, azot, sera gazları, duman, su buharı, karbon monoksit.
- Plazmatik Durum: Ateş, kuzey ışıkları, Güneş ve diğer yıldızlar, güneş rüzgarları, iyonosfer, endüstriyel kullanım veya kullanımın elektriksel deşarjları, gezegenler, yıldızlar ve galaksiler arasındaki madde, elektrik fırtınaları, içindeki neon neon lambalardan plazma formu, televizyonlardan plazma ekran monitörleri veya diğer.