เราอธิบายว่าสสารคืออะไรและคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของมันคืออะไร นอกจากนี้ยังมีการจำแนกประเภทและตัวอย่างบางส่วนของสสาร
เรื่องอะไร?
เราเรียกสสารถึงทุกสิ่งที่ครอบครองสถานที่แห่งหนึ่งใน จักรวาล หรือช่องว่างมีจำนวน พลังงาน และอาจมีการโต้ตอบและการเปลี่ยนแปลงใน สภาพอากาศซึ่งสามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือของ การวัด.
จากมุมมองทางเคมี สสารคือเซตขององค์ประกอบของ ความเป็นจริง ที่สังเกตได้ นั่นคือ สิ่งที่ประกอบขึ้นเป็นสสารที่อยู่รอบตัวเราและตัวเรา ดิ เคมี คือ ศาสตร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการศึกษาองค์ประกอบและการเปลี่ยนแปลงของสสาร
เราใช้คำว่าเรื่องเป็นคำพ้องความหมายสำหรับ สารนั่นคือของสิ่งที่สร้างขึ้นจากวัตถุและเราเข้าใจในทางวิทยาศาสตร์ว่าเป็นอย่างอื่นที่ไม่ใช่ กองกำลัง หรือพลังงานที่เกี่ยวข้องกับ พลวัต ที่มีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุ
สสารพบได้ทุกที่และทุกสถานะทางกายภาพ (ของแข็ง ของเหลว ก๊าซ พลาสม่า). มีสสารใน อากาศ ที่คุณหายใจเช่นเดียวกับในแก้วของ น้ำ. ทุกสิ่งที่เราเห็น รู้สึก และสัมผัสมีความสำคัญ ด้วยเหตุนี้จึงเป็นพื้นฐานในการพัฒนาของ ชีวิต ที่ ดาวเคราะห์.
เท่าที่เราทราบ สสารทางเคมีประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กมาก ซึ่งเราเรียกว่า อะตอม. อะตอมเป็นหน่วยพื้นฐานของสสาร แต่ละอะตอมมีคุณสมบัติของ องค์ประกอบทางเคมี ที่เป็นของมัน ปัจจุบันมีองค์ประกอบทางเคมีมากถึง 118 ชนิด ที่จัดตำแหน่ง จัดลำดับ และจำแนกประเภทใน ตารางธาตุ ขององค์ประกอบ
ในทางกลับกัน อะตอมมีความแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปริมาณหรือการกระจายของอะตอม อนุภาคซึ่งมีสามประเภทเสมอ: อิเล็กตรอน (ประจุลบ) โปรตอน (ประจุบวก) และ นิวตรอน (ประจุเป็นกลาง). โปรตอนและนิวตรอนอยู่ในนิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอนรอบๆ
ปฏิกิริยาระหว่างรูปแบบของสสารหรือสารต่าง ๆ เรียกว่า ปฏิกริยาเคมี.
คุณสมบัติทางเคมีของสสาร
สสารทุกรูปแบบทำปฏิกิริยาต่อหน้าสารอื่น ๆ ตามคุณสมบัติที่เป็นส่วนประกอบบางอย่างของอะตอมหรือ โมเลกุลซึ่งช่วยให้ผลของปฏิกิริยาดังกล่าวเป็นสารที่แตกต่างจากปฏิกิริยาเริ่มต้น (ซับซ้อนกว่าหรือง่ายกว่า)
คุณสมบัติทางเคมีหลักของสสาร ได้แก่
- pH. การกัดกร่อนของกรดและความกัดกร่อนของ ฐาน เกี่ยวข้องกับค่า pH ของสสาร กล่าวคือ ระดับความเป็นกรดหรือด่าง ความสามารถในการให้หรือรับอิเล็กตรอนเมื่อสัมผัสกับวัสดุบางชนิด เช่น โลหะ หรือชอบ วัสดุอินทรีย์. ปฏิกิริยาเหล่านี้มักจะคายความร้อน กล่าวคือ พวกมันสร้าง ความร้อน. ในทางกลับกัน pH วัดปริมาณของ H3O + หรือ OH– ไอออนในสารหรือa การละลาย.
- ปฏิกิริยา ตามรัฐธรรมนูญของอะตอม สสารสามารถเกิดปฏิกิริยาได้มากหรือน้อย กล่าวคือ มีแนวโน้มที่จะรวมตัวกับสารอื่นๆ มากหรือน้อย ในกรณีของรูปแบบที่มีปฏิกิริยามากกว่า เช่น โลหะซีเซียม (Ce) และแฟรนเซียม (Fr) หายากที่จะเห็นพวกมันในรูปแบบบริสุทธิ์ พวกมันมักจะเป็นส่วนหนึ่งของ สารประกอบ กับองค์ประกอบอื่นๆ การโทร ก๊าซมีตระกูล หรือก๊าซเฉื่อยเป็นรูปแบบของสสารที่มีการเกิดปฏิกิริยาต่ำมาก ซึ่งแทบไม่เกิดปฏิกิริยากับสารอื่นเลย
- ความไวไฟ สารบางชนิดสามารถจุดไฟได้ กล่าวคือ ทำให้เกิดการระเบิดที่ปล่อยความร้อนและทำให้เกิดเปลวไฟ ในที่ที่มีแหล่งความร้อนหรือในปฏิกิริยากับสารอื่นๆ สารนี้เรียกว่าไวไฟ (เช่น น้ำมันเบนซิน)
- ออกซิเดชัน. คือการสูญเสียอิเล็กตรอนจากอะตอมหรือ ไอออน เมื่อมันทำปฏิกิริยากับสารประกอบบางอย่าง
- การลดน้อยลง. มันคือการเพิ่มของอิเล็กตรอนของอะตอมหรือไอออนเมื่อมันทำปฏิกิริยากับสารประกอบบางชนิด
คุณสมบัติทางกายภาพของสสาร
ในสถานะของแข็งอนุภาคจะอยู่ใกล้กันมาก
สสารยังมีคุณสมบัติทางกายภาพ กล่าวคือ คุณสมบัติที่ได้มาจากการเปลี่ยนแปลงของรูปลักษณ์ที่เชื่อมโยงกับการกระทำของแรงภายนอกอื่นๆ คุณสมบัติทางกายภาพไม่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบทางเคมีของสาร
คุณสมบัติทางกายภาพหลักของสสาร ได้แก่
- อุณหภูมิ. เป็นระดับความร้อนที่มีความสำคัญในแต่ละครั้ง ซึ่งโดยทั่วไปจะแผ่ไปยังสิ่งแวดล้อมเมื่อสารมีอุณหภูมิสูงกว่าสภาพแวดล้อมโดยรอบ อุณหภูมิคือระดับของ พลังงานจลน์ นำเสนอโดยอนุภาคของวัสดุ
- สถานะของการรวมตัว. สสารสามารถปรากฏในสาม "สถานะ" หรือโครงสร้างโมเลกุลที่กำหนดโดยอุณหภูมิหรือ ความดัน ที่มันอยู่ภายใต้ สามสถานะเหล่านี้คือ: แข็ง (อนุภาคอัดแน่น พลังงานจลน์ต่ำ) ของเหลว (อนุภาครวมกันน้อยกว่า มีพลังงานจลน์เพียงพอสำหรับสสารที่จะไหลโดยไม่แยกออกจากกันโดยสิ้นเชิง) และ ก๊าซ (อนุภาคที่อยู่ห่างไกลมาก พลังงานจลน์สูง)
- การนำไฟฟ้าหรือการนำไฟฟ้า การนำไฟฟ้ามีสองรูปแบบ: ความร้อน (ความร้อน) และ ไฟฟ้า (แม่เหล็กไฟฟ้า) และในทั้งสองกรณี มันคือความสามารถของวัสดุในการยอมให้พลังงานผ่านอนุภาคของพวกมัน วัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงเรียกว่าตัวนำ วัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำเช่น เซมิคอนดักเตอร์ และพวกที่มีค่าการนำไฟฟ้าเป็นโมฆะเช่น ฉนวน.
- จุดหลอมเหลว. คืออุณหภูมิที่ของแข็งกลายเป็นของเหลวที่ความดัน 1 atm
- จุดเดือด. คือ อุณหภูมิที่ความดันของ ไอน้ำ ของของเหลวเท่ากับความดันรอบ ๆ ของเหลว ณ จุดนี้ของเหลวจะเปลี่ยนเป็นไอ เมื่อความดันไอของของเหลวเท่ากับความดันบรรยากาศ จะเรียกว่า "จุดเดือดปกติ"
การจำแนกประเภทของสสาร
มีหลายวิธีและหลักเกณฑ์ในการจำแนกเรื่อง จากมุมมองทั่วไป เราสามารถแสดงรายการหลักดังนี้:
- สิ่งมีชีวิต. สอดคล้องกับ สิ่งมีชีวิตในขณะที่พวกเขายังมีชีวิตอยู่
- สิ่งไม่มีชีวิต. ประกอบด้วยวัตถุเฉื่อย ไม่มีชีวิต หรือตาย
- วัสดุอินทรีย์. ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่ และโดยทั่วไปจะเชื่อมโยงกับ เคมีของชีวิต.
- วัสดุอนินทรีย์. ไม่เป็นอินทรีย์และไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับชีวิตแต่กับปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเองหรือไม่เกิดขึ้นเอง
- เรื่องง่ายๆ. ประกอบด้วยอะตอมหลายประเภท กล่าวคือ มีความบริสุทธิ์ใกล้เคียงกัน
- เรื่องคอมโพสิต ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายประเภทและมีความซับซ้อนสูง
ตัวอย่างของเรื่อง
แทบทุกวัตถุในจักรวาลเป็นตัวอย่างที่ดีของสสาร ตราบใดที่พวกมันประกอบด้วยอะตอมและมีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและเคมีที่สามารถกำหนดได้ มองเห็นได้ และวัดได้
หิน โลหะ อากาศที่เราหายใจเข้าไป ไม้ ร่างกายของเรา น้ำที่เราดื่ม สิ่งของทั้งหมดที่เราใช้ทุกวัน ล้วนเป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของสสาร มีแม้กระทั่งทฤษฎีล่าสุดของฟิสิกส์ควอนตัมที่เสนอว่าสุญญากาศซึ่งเข้าใจมาจนถึงขณะนี้ว่าไม่มีสสาร ก็จะ "เต็มไปด้วย" อนุภาคบางประเภทที่เรียกว่า "ฮิกส์โบซอน" ด้วย