Vysvětlíme, co je to hmota a jaké jsou její chemické a fyzikální vlastnosti. Také, jak je klasifikován a některé příklady hmoty.
Co se děje?
Hmotou nazýváme vše, co zaujímá určité místo v vesmír nebo prostor, má určité množství Energie a podléhá interakcím a změnám v počasí, které lze měřit přístrojem z měření.
Z chemického hlediska je hmota souborem základních prvků realita vnímatelné, tedy to, co tvoří látky kolem nás a nás samých. The chemie je Věda která se zabývá studiem složení a přeměny hmoty.
Termín hmota používáme jako synonymum pro látka, tedy z věci, z níž se skládají předměty, a chápeme ji vědecky jako něco jiného než síly nebo energií, které více souvisejí dynamika které interagují s předměty.
Hmota se nachází všude a v jakémkoli fyzickém stavu (pevné, kapalné, plynné, plazmové). Existuje hmota v vzduch že dýcháte, stejně jako ve sklenici Voda. Vše, co vidíme, cítíme a čeho se dotýkáme, je hmota, a proto je to zásadní pro vývoj život na planeta.
Pokud víme, chemická hmota se skládá z mikroskopických částic, kterým říkáme atomy. Atomy jsou základními jednotkami hmoty. Každý atom má vlastnosti chemický prvek ke kterému patří. Dosud existuje 118 chemických prvků, které jsou umístěny, uspořádány a klasifikovány v Periodická tabulka prvků.
Na druhé straně se atomy navzájem liší v závislosti na jejich množství nebo distribuci subatomární částice, které jsou vždy tří typů: elektrony (záporný náboj), protony (kladný náboj) a neutrony (neutrální náboj). Protony a neutrony jsou v atomovém jádru a elektrony kolem něj.
Reakce mezi formami hmoty nebo různými látkami jsou známé jako chemické reakce.
Chemické vlastnosti látek
Každá forma hmoty reaguje v přítomnosti jiných látek, podle určitých konstitutivních vlastností jejích atomů resp molekul, který umožňuje, aby výsledkem uvedených reakcí byly látky odlišné od výchozích (složitější nebo jednodušší).
Mezi hlavní chemické vlastnosti hmoty patří:
- pH. Korozivita kyselin a žíravost základny Souvisí to s pH hmoty, to znamená s její úrovní kyselosti nebo zásaditosti, její schopností darovat nebo přijímat elektrony, když je v kontaktu s určitými materiály, jako je např. kovy nebo jako organický materiál. Tyto reakce jsou obvykle exotermické, to znamená, že generují teplo. Na druhé straně pH měří množství iontů H3O + nebo OH– v látce nebo a rozpuštění.
- Reaktivita. Hmota může být podle své atomové konstituce více či méně reaktivní, tedy více či méně náchylná ke slučování s jinými látkami. V případě reaktivnějších forem, jako jsou kovy cesium (Ce) a francium (Fr), je zřídkakdy vidíme v čistých formách, jsou téměř vždy součástí sloučeniny s dalšími prvky. Hovory vzácné plyny nebo inertní plyny, na druhé straně, jsou formy hmoty s velmi nízkou reaktivitou, které téměř nereagují s jinou látkou.
- Hořlavost. Některé látky se mohou v přítomnosti zdroje tepla nebo v reakci s jinými látkami vznítit, tj. vyvolat výbuch, který uvolňuje teplo a vytváří plameny. Tento materiál se nazývá hořlavý (například benzín).
- Oxidace. Jde o ztrátu elektronů z atomu resp ion když reaguje proti určité sloučenině.
- Snížení. Je to zisk elektronů atomu nebo iontu, když reaguje proti určité sloučenině.
Fyzikální vlastnosti látek
V pevném stavu jsou částice velmi blízko u sebe.
Hmota má také fyzikální vlastnosti, tedy vlastnosti odvozené ze změn jejího vzhledu, které jsou spojeny s působením jiných vnějších sil. Fyzikální vlastnosti nesouvisí s chemickým složením látek.
Mezi hlavní fyzikální vlastnosti hmoty patří:
- Teplota. Je to stupeň tepla, který hmota v daném okamžiku předkládá a které je obecně vyzařováno do prostředí, když má látka vyšší teplotu než její okolí. Teplota je stupeň Kinetická energie představované částicemi materiálu.
- Skupenství. Hmota se může objevit ve třech „stavech“ nebo molekulárních strukturách určených její teplotou resp Tlak kterému podléhá. Tyto tři státy jsou: pevný (těsně sbalené částice, nízká kinetická energie), kapalný (částic méně pohromadě, dostatek kinetické energie k toku hmoty, aniž by se úplně oddělila) a plynný (velmi vzdálené částice, vysoká kinetická energie).
- Vodivost nebo vodivost. Existují dvě formy vodivosti: tepelný (teplo) a elektrický (elektromagnetismus), a v obou případech je to schopnost materiálů umožnit průchod energie jejich částicemi. Materiály s vysokou vodivostí jsou známé jako vodiče, materiály s nízkou vodivostí jako polovodiče a ty s nulovou vodivostí jako např izolanty.
- Bod tání. Je to teplota, při které se pevná látka mění v kapalinu při tlaku 1 atm.
- Bod varu. Je to teplota, při které je tlak parní kapaliny se rovná tlaku v okolí kapaliny. V tomto okamžiku se kapalina přemění na páru. Když se tlak par kapaliny rovná atmosférickému tlaku, nazývá se to "normální bod varu".
Klasifikace látek
Existuje mnoho způsobů a kritérií pro klasifikaci hmoty. Z obecného hlediska můžeme ty hlavní uvést takto:
- Živá hmota. Vyhovuje živé bytosti, dokud jsou naživu.
- Neživá hmota. Skládá inertní, neživé nebo mrtvé předměty.
- Organický materiál. Skládá se převážně z atomů uhlíku a vodíku a je obecně spojen s chemie života.
- Anorganický materiál. Není organický a nemusí nutně souviset se životem, ale se spontánními nebo nespontánními chemickými reakcemi.
- Jednoduchá záležitost. Skládá se z atomů několika různých typů, to znamená, že se blíží čistotě.
- Složená hmota. Skládá se z mnoha prvků různých typů a dosahuje vysoké úrovně složitosti.
Příklady hmoty
Prakticky všechny objekty ve vesmíru jsou dobrým příkladem hmoty, pokud se skládají z atomů a mají určitelné, rozeznatelné a měřitelné fyzikálně-chemické vlastnosti.
Kameny, kovy, vzduch, který dýcháme, dřevo, naše těla, voda, kterou pijeme, všechny předměty, které používáme každý den, jsou dokonalými příklady hmoty. Existují dokonce i nedávné teorie kvantové fyziky, které navrhují, že vakuum, dosud chápané jako nepřítomnost hmoty, by bylo také „plné“ nějakého typu částic, nazývaných „Higgsovy bosony“.