المادة : التصنيف والتكوين والخصائص
نشرح كل شيء عن المادة وكيف يتم تصنيفها وتكوينها. أيضا ، ما هي خصائصها.
تشير المادة إلى ما تصنع الأشياء.
ما هى المادة ؟
يتم فهم المفاهيم المتنوعة ، في الأساس ، المادية والفلسفية. وفقا للفيزيائي ، فإن الأمر كذلك كل ما يشغل مكانًا في الكون، لديه قدر معين من الطاقة ويخضع للتفاعلات مع أدوات القياس والتغيرات بمرور الوقت. من الناحية الفلسفية ، فإن المادة هي كل عنصر من العناصر المكونة للواقع الموضوعي ، والتي يمكن أن تدركها الموضوعات المتنوعة بنفس الطريقة.
عموما، يستخدم مصطلح “مسألة” كمرادف للمادة، مما تتكون منه كل الأشياء. ومع ذلك ، كان هذا المفهوم يتطور لأن العديد من قوانين الكون التي اكتشفتها الفيزياء تتحدى فهمنا ، وتعتبر أن المادة يمكن أن تكون أيضًا ظاهرة محسوسة تنتقل في الزمكان.
أنظر أيضا: الهيدروكربونات
أنواع المادة
تتكون المادة العضوية بشكل أساسي من ذرات الكربون والهيدروجين.
بشكل عام ، يمكننا سرد الأنواع الرئيسية للمادة على النحو التالي:
- المادة الحية. يتكون جسم الكائنات الحية.
- مادة جامدة. إنها تتكون من كائنات خاملة هامدة.
- مواد عضوية. يتكون أساسًا من ذرات الكربون والهيدروجين المرتبطة بالحياة
- مواد غير عضوية. إنها ليست عضوية ، أي أنها في حالة حرة بطبيعتها ولا تتعلق بالضرورة بالكائنات الحية.
- مسألة بسيطة. تتكون من نوع واحد أو عدة أنواع من الذرات.
- مادة مركبة. يحتوي على العديد من العناصر من مختلف الأنواع في تكوينه ويصل إلى مستويات أعلى من التعقيد.
تكوين المادة
كل ما يهم ، على حد علمنا ، يتكون من جسيمات غير مرئية، والتي تشكل المادة الأساسية لـ 118 عنصرًا كيميائيًا معروفًا في الجدول الدوري.
تسمى هذه الجسيمات بالذرات وهي تختلف عن بعضها البعض اعتمادًا على العنصر الذي تنتمي إليه ، ولكن ليس في شكلها أو تكوينها ولكن في كمية أو توزيع الجسيمات دون الذرية: الإلكترونات (الشحنة السالبة) والبروتونات (الشحنة الموجبة) والنيوترونات (شحنة محايدة).).
هكذا، ذرة الهيدروجين مماثلة لأي ذرة هيدروجين أخرى في المجرة وكلها مكونة من بروتون وإلكترون. من حيث أنها تختلف عن ذرة الأكسجين ، والتي تتكون من ثمانية بروتونات وثمانية إلكترونات.
خصائص المادة
نقطة الغليان هي خاصية محددة لكل نوع من المواد.
تقدم المادة خصائص ذات طبيعة متنوعة يمكن تنظيمها وفقًا لمنظورها:
- الخصائص الفيزيائية. تعتمد على المادة وتتجلى في مظهرها ورائحتها وطعمها وملمسها ووزنها ومقاومتها ، إلخ.
- الخواص الكيميائية. إنها تعتمد على التكوين الذري للمادة وتظهر في تفاعلها مع مواد أو مركبات أخرى ، أو مع أشكال مختلفة من الطاقة مثل الكهرباء أو المغناطيسية.
- الخصائص الفيزيائية والكيميائية. إنه منظور يوفق بين الاثنين السابقين.
- الخصائص العامة. إنها الخصائص التي تشترك فيها كل المواد ، مثل الوزن أو الكتلة.
- خصائص محددة. إنها الخصائص الفريدة لكل نوع من المواد ، مثل نقطة الغليان أو الكثافة.
الخصائص الرئيسية للمادة
الوزن هو مدى تأثير قوة الجاذبية على الجسم.
الخصائص الرئيسية للمسألة هي:
- الجماعية. كتلة الأشياء هي مجموع الكمية الإجمالية للمادة فيها. أي كم عدد العناصر الموجودة في نفس الجسم. يمكن اعتباره أيضًا المقاومة التي يعارضها الجسم لتغيير حركته. يقاس بالكيلوجرام وفقًا للنظام الدولي للوحدات (SI).
- وزن. إنه مدى تأثير قوة الجاذبية على جسم أو آخر ، مقاسة بالنيوتن (N) وفقًا للنظام الدولي للوحدات. غالبًا ما يتم الخلط بينه وبين العجين ، لكنه شيء مختلف.
- الصوت. إنها علاقة المساحة المحددة في ثلاثة أبعاد (الطول والعرض والارتفاع) التي يشغلها جسم معين ، مقاسة بالأمتار المكعبة (م 3) وفقًا للنظام الدولي للوحدات.
- كثافة. يشير إلى مدى قرب جزيئات الجسم أو المادة ، محسوبة بنسبة كتلتها إلى حجمها. لذلك يتم التعبير عنها بالكيلوجرام لكل متر مكعب (كجم / م 3).
- درجة حرارة. إنه مقياس الحرارة المتصورة في جسم معين ، حيث تنتقل الطاقة الحرارية من أجسام أكثر دفئًا إلى أجسام أكثر برودة. يتم استخدام مقاييس درجة حرارة مختلفة لهذا: مئوية (درجة مئوية) ، كلفن (درجة كلفن) أو فهرنهايت (درجة فهرنهايت).
خصائص المادة الصلبة
تتميز المادة الصلبة بصلابتها وقابليتها للطرق والليونة.
المادة الصلبة لها جزيئاتها قريبة جدًا وثابتة في علاقات جذب مستقرة ، والتي تمنحها شكلاً محددًا ومقاومة للتشوه واستحالة التدفق. تحتوي المواد الصلبة أيضًا على الخصائص الفريدة التالية:
- صلابة. يشير إلى مقاومته لاختراق مادة صلبة أخرى. لا يمكن قطع الأشياء الصلبة بسهولة ، مثل الأشياء اللينة.
- تطويع. يشير إلى المواد التي يمكن أن تتشوه بالضغط ، دون أن تنكسر أو تنقسم إلى أجزاء أصغر. المواد القابلة للطرق جيدة لتشكيل الصفائح.
- ليونة. يشير إلى إمكانية تشكيل خيوط من المادة عندما تتعرض لقوى الشد.
- نقطة الانصهار. يشير إلى درجة الحرارة التي تتوقف عندها المادة الصلبة عن كونها صلبة وتصبح سائلة.
اتبع في: الحالة الصلبة
خصائص المادة السائلة
تعتمد اللزوجة على مقاومة الجسيمات للحركة الخطية.
تتدفق المادة السائلة بسهولة إلى حد ما ، نظرًا لأن جزيئاتها تتحرك بسرعة وتجذب بعضها البعض بقوة أقل من المواد الصلبة ، مما يسمح لها بالبقاء معًا والحصول على نفس الحجم الخاص بها ، ولكن ليس شكلًا محددًا خاصًا بها (ولكن بالأحرى ذلك من الحاوية الخاصة بك). بالإضافة إلى ذلك ، لديهم الخصائص التالية:
- الانضغاطية. إنها قدرة المادة على الانضغاط أم لا ، أي إذا كان من الممكن إجبار ذراتها على الاقتراب من بعضها البعض. إنه موجود في السوائل وإلى حد كبير في الغازات ، لأن المواد الصلبة غير قابلة للضغط.
- اللزوجة. اعتمادًا على مقدار المقاومة التي توفرها جزيئاتك للتدفق ، سيتدفق السائل بسهولة أو أقل. كلما زادت اللزوجة (مثل الأسبستوس) ، انخفضت السيولة.
- نقطة التجمد. إنها درجة الحرارة التي يصبح عندها السائل صلبًا بسبب انخفاض الطاقة الحرارية للسائل.
- نقطة الغليان. هي درجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى غاز ، عندما يكون ضغط بخار السائل مساويًا للضغط المحيط بالسائل.
خصائص المادة الغازية
الغازات هي العرض الأكثر تشتتًا ، والأقل تماسكًا ، والأكثر تقلبًا للمادة. ليس لها شكل أو حجم محدد ، لكنها تميل إلى شغل كل المساحة المتاحة. فهي سائلة وأقل تأثرًا بالجاذبية. لديهم الخصائص التالية:
- الانضغاطية. فهي أكثر انضغاطًا من السوائل.
- ضغط. إنهم يمارسون القوة على كل ما يحتويهم فيدفعون ويضغطون على كل شيء من حولهم.
- إسالة. من خلال تطبيق كميات كبيرة من الضغط ، يمكن إجبار الغاز على التحول إلى سائل.
- تركيز. وبالمثل ، عن طريق إزالة الطاقة الحرارية ، يمكن تحويل الغاز إلى سائل.
المزيد في الحالة الغازية
خصائص مادة البلازما
جسيمات البلازما مشحونة كهربائيا.
تعد البلازما واحدة من حالات التجميع الأقل شهرة للمادة ، على الرغم من أنها كذلك الأكثر وفرة في الكون. إنه سائل شبيه بالغاز ، لكن جزيئاته مشحونة كهربائيًا. مثل الغازات ، ليس لها شكل أو حجم محدد. والنار خير مثال على هذه الحالة.
مستويات تنظيم المادة
السكان هم مجموعات من الكائنات الحية التي تتعايش مع بعضها البعض.
وفقًا لعلم الأحياء ، يتم تنظيم المادة في مستويات أو مستويات مختلفة من التعقيد ، وهي:
- المستوى دون الذري. الجسيمات التي تتكون منها الذرة: الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات.
- المستوى الذري. الذرات المختلفة للعناصر الكيميائية المختلفة.
- المستوى الجزيئي. تشكل الذرات المترابطة هياكل كيميائية أكبر ذات تعقيد متفاوت.
- مستوى الخلية. الخلية هي الحد الأدنى من وحدة المادة الحية ، خاصةً ككائنات وحيدة الخلية. لا يزال العبور بين المستوى السابق وهذا المستوى محل تكهنات علمية.
- مستوى الأنسجة. يتم تنظيم الخلايا في أنسجة تصل إلى مستويات أعلى من التنظيم والتخصص في الكائنات متعددة الخلايا.
- مستوى الجهاز. الأنسجة هي أعضاء في الجسم المعقد بشكل متزايد للكائنات متعددة الخلايا.
- مستوى النظام. تعمل الأعضاء مع بعضها البعض في الجسم ، وتشكل أجهزة عضوية حيوية.
- مستوى الكائن الحي. تنتج مجموعة أنظمة وعمليات الأعضاء فردًا حيًا.
- مستوى السكان. تتجمع الكائنات الحية معًا للحماية والتكاثر ، وتشكل السكان.
- مستوى النظام البيئي. تمارس المجموعات السكانية المختلفة التي تشترك في نفس الموطن علاقات متبادلة مع بعضها البعض ومع البيئة التي يعيشون فيها ، مما يشكل نظامًا بيئيًا.
- مستوى المنطقة الأحيائية. تشترك النظم البيئية المختلفة في نفس المنطقة الجغرافية ، وتخضع لنفس القوى الطبيعية ، فهي تشكل منطقة حيوية.
- مستوى المحيط الحيوي. تشكل مجمل المناطق الأحيائية للكوكب المنظور الكلي للحياة على الأرض.
ما هى المادة المضادة ؟
المادة المضادة مفهوم من كيمياء الكم: مادة تتكون من جسيمات مضادةعلى عكس المادة العادية التي تتكون من جسيمات.
يمكن إفناء الجسيمات عندما تتفاعل مع الجسيمات المضادة ، فتطلق فوتونات أو أشعة جاما. إنه شكل نادر من أشكال المادة في الكون ، والذي كان من الممكن أن يكون قد نشأ في الانفجار العظيم. على سبيل المثال ، الإلكترون سالب الشحنة وجسيمه المضاد ، البوزيترون ، مشحون بشكل إيجابي.