أكثر الأشياء المدهشة. ما هي المادة؟ ما هي فئات المواد

ما هو الجوهر - أحد تلك الأسئلة ، يبدو أن الإجابة عليه واضحة ، ولكن من ناحية أخرى - حاول الإجابة! للوهلة الأولى ، كل شيء بسيط: الجوهر هو ما تتكون منه الأجساد ... بطريقة ما تبين أنها إلى أجل غير مسمى. دعنا نحاول معرفة ذلك.

للتبسيط ، لنبدأ بمفهوم أكثر تعقيدًا وتجريدًا - مسألة. يُعتقد اليوم أن المادة حقيقة موضوعية موجودة في الفضاء وتتغير في الزمان.

هذا الواقع موجود في شكلين. أحد هذه الأشكال له طبيعة موجية: انعدام الوزن ، والاستمرارية ، والنفاذية ، والقدرة على الانتشار بسرعة الضوء. طبيعة الشكل الآخر جسدية: لها كتلة راحة ، وتتكون من جسيمات موضعية (نوى ذرية وإلكترونات) ، وهي ضعيفة النفاذية (وفي بعض الحالات لا يمكن اختراقها على الإطلاق) ، وهي بعيدة كل البعد عن سرعة الضوء. الشكل الأول لوجود المادة يسمى الحقل ، والثاني مادة.

هنا من الضروري إبداء تحفظ: تم تنفيذ مثل هذا التقسيم الواضح في القرن التاسع عشر ، فيما بعد - مع اكتشاف ثنائية الموجة الجسدية - كان لا بد من التشكيك فيه. اتضح أن هناك الكثير من القواسم المشتركة بين المجال والمادة أكثر مما قد يتوقعه المرء ، لأنه حتى الإلكترون يعرض خصائص كل من الجسيمات والموجات! ومع ذلك ، فإن هذا يتجلى في العالم المصغر ، على مستوى الجسيمات الأولية ، في الكون الكبير - على مستوى الأجسام - هذا ليس واضحًا ، لذا فإن التقسيم إلى مادة ومجال مناسب تمامًا.

لكن العودة إلى جوهرنا. كما نتذكر جميعًا من المدرسة ، يمكن أن توجد في ثلاث ولايات. إحداها صلبة: الجزيئات غير متحركة عمليًا ، تنجذب بقوة لبعضها البعض ، لذلك يحتفظ الجسم بشكله. والآخر سائل: يمكن للجزيئات أن تنتقل من مكان إلى آخر ، ويأخذ الجسم شكل الوعاء الذي يوجد فيه ، دون أن يكون له شكله الخاص. وأخيرًا - غازي: حركة فوضوية للجزيئات ، ارتباط ضعيف بينها ، نتيجة لذلك - عدم وجود شكل ، ولكن أيضًا حجم: سيملأ الغاز الحاوية من أي حجم ، ويتم توزيعها فوقه. يمكن أن تكون أي مادة في مثل هذه الحالات ، والسؤال الوحيد هو ما هي الشروط اللازمة لذلك - على سبيل المثال ، لا يمكن الحصول على الهيدروجين المعدني ، المتوفر على كوكب المشتري ، على الأرض حتى في المختبر.

ولكن هناك أيضًا حالة رابعة للمادة - البلازما. هذا غاز مؤين - أي. غاز فيه ، إلى جانب الذرات المحايدة ، جسيمات موجبة وسالبة الشحنة - أيونات (ذرات فقدت جزءًا من الإلكترونات) وإلكترونات ، في حين أن عدد الجسيمات الموجبة والسالبة يتوازن مع بعضها البعض - وهذا ما يسمى شبه- الحياد. مثل هذه الحالة من المادة ممكنة عند درجة حرارة عالية جدًا - يذهب العدد إلى آلاف الكلفن. هذا يطرح السؤال التالي: إذا كانت البلازما غازًا مؤينًا ، فلماذا يجب اعتبارها الحالة الرابعة للمادة ، فلماذا لا يمكن اعتبارها نوعًا من الغازات؟

اتضح أنك لا تستطيع! في بعض الخصائص ، تكون البلازما معاكسة للغاز. تتميز الغازات بموصلية كهربائية منخفضة للغاية ، بينما تتمتع البلازما بموصلية كهربائية عالية. تتكون الغازات من جزيئات متشابهة مع بعضها ونادرًا ما تصطدم ، بينما تتكون البلازما من جزيئات تختلف في الحجم. الشحنة الكهربائيةيتفاعلون باستمرار مع بعضهم البعض.

إذا كان من الصعب عليك تخيل ماهية البلازما ، فلا تنزعج: تراها كل يوم ، وإذا كنت محظوظًا ، فكل ليلة ، لأن النجوم ، بما في ذلك شمسنا ، مصنوعة منها! لقد تعلم الشخص أيضًا استخدامه: إن بلازما النيون أو الأرجون هي التي "تعمل" في العلامات المضيئة!

وهكذا ، يمكن للمرء أن يتحدث بثقة ليس عن ثلاث ، بل عن أربع حالات للمادة ... أليس هذا ما توقعه فلاسفة العصور القديمة عند الحديث عن العناصر الأربعة للوجود: "الأرض" (الصلبة) ، "الماء" ( سائل) ، "هواء" (غازي) ، "نار" (بلازما)؟ ونحن ، أحفاد غير عقلانيين ، ما زلنا نبحث عن نوع من التصوف في هذا!

في الحياة ، نحن محاطون بأجسام وأشياء مختلفة. على سبيل المثال ، في الداخل هو نافذة ، باب ، طاولة ، مصباح كهربائي ، فنجان ، في الشارع - سيارة ، إشارة مرور ، أسفلت. أي جسم أو شيء يتكون من مادة. ستناقش هذه المقالة ماهية المادة.

ما هي الكيمياء؟

الماء مذيب أساسي ومثبت. لديها قدرة حرارية قوية والتوصيل الحراري. البيئة المائيةمواتية لحدوث التفاعلات الكيميائية الأساسية. إنه شفاف ومقاوم عمليًا للضغط.

ما هو الفرق بين المواد العضوية وغير العضوية؟

لا توجد فروق خارجية قوية بشكل خاص بين هاتين المجموعتين من المواد. يكمن الاختلاف الرئيسي في الهيكل ، حيث تحتوي المواد غير العضوية على بنية غير جزيئية ، والمواد العضوية لها بنية جزيئية.

المواد غير العضوية لها بنية غير جزيئية ، لذلك فهي مميزة درجات حرارة عاليةالذوبان والغليان. لا تحتوي على الكربون. وتشمل هذه الغازات النبيلة (النيون والأرجون) والمعادن (الكالسيوم والكالسيوم والصوديوم) والمواد المذبذبة (الحديد والألمنيوم) وغير المعادن (السيليكون) والهيدروكسيدات والمركبات الثنائية والأملاح.

المواد العضوية ذات التركيب الجزيئي. لديهم ما يكفي درجات الحرارة المنخفضةتذوب ، وتتحلل بسرعة عند تسخينها. تتكون في الغالب من الكربون. استثناءات: الكربيدات ، الكربونات ، أكاسيد الكربون والسيانيد. يسمح الكربون بتكوين عدد كبير من المركبات المعقدة (أكثر من 10 ملايين معروفة في الطبيعة).

تنتمي معظم فئاتهم إلى أصل بيولوجي (الكربوهيدرات والبروتينات والدهون والأحماض النووية). وتشمل هذه المركبات النيتروجين والهيدروجين والأكسجين والفوسفور والكبريت.

لفهم ماهية المادة ، من الضروري تخيل الدور الذي تلعبه في حياتنا. بالتفاعل مع المواد الأخرى ، فإنه يشكل مواد جديدة. بدونها ، فإن النشاط الحيوي للعالم المحيط لا ينفصل ولا يمكن تصوره. تتكون جميع الأشياء من مواد معينة ، لذا فهي تلعب دورًا مهمًا في حياتنا.

الكتلة الجزيئية النسبية - الكتلة (amu) 6.02 × 10 23 جزيء من مادة معقدة. تساوي عدديًا الكتلة المولية ، لكنها تختلف في الأبعاد.

1. ترتبط الذرات في الجزيئات ببعضها البعض في تسلسل معين. يؤدي تغيير هذا التسلسل إلى تكوين مادة جديدة بخصائص جديدة.
2. يحدث اتصال الذرات وفقًا لتكافؤهم.
3. لا تعتمد خصائص المواد على تكوينها فحسب ، بل تعتمد أيضًا على " التركيب الكيميائي"، أي من ترتيب ارتباط الذرات في الجزيئات وطبيعة تأثيرها المتبادل. الذرات التي ترتبط ارتباطًا مباشرًا ببعضها البعض لها التأثير الأقوى على بعضها البعض.

التأثير الحراري للتفاعلهي الحرارة التي يطلقها النظام أو يمتصها أثناء التدفق فيه تفاعل كيميائي. اعتمادًا على ما إذا كان التفاعل يحدث مع إطلاق حرارة أو مصحوبًا بامتصاص الحرارة ، يتم تمييز التفاعلات الطاردة للحرارة والممتصة للحرارة. الأول ، كقاعدة عامة ، يشمل جميع ردود أفعال الاتصال ، والثاني - تفاعلات التحلل.

معدل التفاعل الكيميائي- تغيير في كمية إحدى المواد المتفاعلة لكل وحدة زمنية في وحدة مساحة التفاعل.

الطاقة الداخلية للنظام- إجمالي الطاقة النظام الداخلي، والتي تشمل طاقة التفاعل وحركة الجزيئات والذرات والنوى والإلكترونات في الذرات وأنواع الطاقة داخل النواة وأنواع أخرى من الطاقة ، باستثناء الطاقة الحركية والمحتملة للنظام ككل.

المحتوى الحراري القياسي (حرارة) لتكوين مادة معقدة- التأثير الحراري لتفاعل تكوين 1 مول من هذه المادة من مواد بسيطة، والتي تكون في حالة تجميع مستقرة في ظل ظروف قياسية (= 298 كلفن وضغط 101 كيلو باسكال).

الفرق بين المادة والميدان

يتميز المجال ، على عكس المواد ، بالاستمرارية ، والمجالات الكهرومغناطيسية والجاذبية ، ومجال القوى النووية ، ومجالات الموجة لمختلف الجسيمات الأولية معروفة.

يزيل العلم الطبيعي الحديث الاختلاف بين المادة والحقل ، مع الأخذ في الاعتبار أن كل من المواد والحقول تتكون من جسيمات مختلفة لها طبيعة الموجة الجسدية (المزدوجة). أدى تحديد العلاقة الوثيقة بين المجال والمادة إلى تعميق الأفكار حول وحدة جميع أشكال وبنية العالم المادي.

تتميز المادة المتجانسة بالكثافة - نسبة كتلة المادة إلى حجمها:

أين ρ - كثافة المادة ، م- كتلة المادة ، الخامسهو حجم المادة.

الحقول الفيزيائية ليس لديها مثل هذه الكثافة.

خصائص المادة

كل مادة لها مجموعة خصائص محددة- الخصائص الموضوعية التي تحدد شخصية مادة معينة وبالتالي تسمح بتمييزها عن جميع المواد الأخرى. تشمل الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأكثر تميزًا الثوابت - الكثافة ، ونقطة الانصهار ، ونقطة الغليان ، والخصائص الديناميكية الحرارية ، ومعلمات التركيب البلوري. الخصائص الرئيسية للمادة هي الخواص الكيميائية.

مجموعة متنوعة من المواد

عدد المواد ، من حيث المبدأ ، كبير بشكل لا نهائي ؛ إلى عدد معروف من المواد ، يتم إضافة مواد جديدة طوال الوقت ، سواء تم اكتشافها في الطبيعة أو تصنيعها بشكل مصطنع.

المواد والمخاليط الفردية

الدول المجمعة

جميع المواد ، من حيث المبدأ ، يمكن أن توجد في ثلاث حالات للتجمع - الصلبة والسائلة والغازية. لذلك ، فإن الجليد والماء السائل وبخار الماء عبارة عن حالات صلبة وسائلة وغازية من نفس المادة - الماء H 2 O. الأشكال الصلبة والسائلة والغازية ليست خصائص فردية للمواد ، ولكنها تتوافق فقط مع خصائص مختلفة ، اعتمادًا على الفيزيائية الخارجية حالات وجود المواد. لذلك ، من المستحيل أن تنسب إلى الماء فقط علامة على وجود سائل ، والأكسجين - علامة على وجود غاز ، وكلوريد الصوديوم - علامة على الحالة الصلبة. كل من هذه (وجميع المواد الأخرى) في ظل الظروف المتغيرة يمكن أن تدخل في أي من حالات التجميع الثلاث الأخرى.

في الانتقال من النماذج المثالية للحالات الصلبة والسائلة والغازية إلى حالات حقيقية للمادة ، تم العثور على عدة أنواع وسيطة حدودية ، والمعروف عنها هي الحالة غير المتبلورة (الزجاجية) ، وحالة البلورة السائلة ، والحالة العالية. حالة مرنة (بوليمرية). في هذا الصدد ، غالبًا ما يستخدم المفهوم الأوسع لـ "المرحلة".

في الفيزياء ، تعتبر الحالة الكلية الرابعة للمادة - البلازما ، وهي حالة متأينة جزئيًا أو كليًا تكون فيها كثافة الشحنات الموجبة والسالبة هي نفسها (البلازما متعادلة كهربائيًا).

بلورات

البلورات عبارة عن مواد صلبة لها المظهر الطبيعي لمتعددات الوجوه المتماثلة المنتظمة بناءً على الهيكل الداخلي، أي على واحد من عدة ترتيبات منتظمة محددة للجسيمات (الذرات ، الجزيئات ، الأيونات) التي تتكون منها المادة. يشير التركيب البلوري ، كونه فرديًا لكل مادة ، إلى الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأساسية. تشكل الجزيئات التي تتكون منها هذه المادة الصلبة شبكة بلورية. إذا كانت المشابك البلورية متشابهة (مكانيًا) أو متشابهة (لها نفس التناظر) ، فإن الاختلاف الهندسي بينهما يكمن ، على وجه الخصوص ، في مسافات مختلفة بين الجسيمات التي تشغل العقد الشبكية. المسافات بين الجسيمات نفسها تسمى معلمات شعرية. يتم تحديد المعلمات الشبكية ، بالإضافة إلى زوايا الأشكال المتعددة السطوح الهندسية ، بالطرق الفيزيائية للتحليل الهيكلي ، على سبيل المثال ، طرق التحليل الإنشائي بالأشعة السينية.

غالبًا ما تتكون المواد الصلبة (حسب الظروف) أكثر من شكل واحد من الشبكة البلورية ؛ تسمى هذه الأشكال التعديلات متعددة الأشكال. على سبيل المثال ، من بين المواد البسيطة ، يُعرف الكبريت المعيني وأحادي الميل والجرافيت والماس ، وهي تعديلات سداسية ومكعبة للكربون ، من بين المواد المعقدة - الكوارتز والتريديميت والكريستوباليت هي تعديلات مختلفة لثاني أكسيد السيليكون.

المواد العضوية

المؤلفات

• الكيمياء: المرجع. إد. / دبليو شروتر ، K.-H. لوتنشلغر ، هـ. بيبراك وآخرون: بير. معه. - م: الكيمياء ، 1989

أنظر أيضا

شيء
الفيزياء
جودة صفة مميزة	مستوى مادة هادرونيك مادة النيوترون مادة ذرية

مستوى

مستوى

نوع من المادة ، على عكس المادية. الحقول ، لديها كتلة راحة. في النهاية ، تتكون الموجة من جسيمات أولية لا يساوي الباقي صفرًا (في الغالب من الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات). في الكلاسيكية خامسا الفيزياء والفيزيائية. كانت الحقول متعارضة تمامًا مع بعضها البعض كنوعين من المادة ، أولهما منفصل ، والثاني متصل. الكم الذي قدم فكرة الثنائيات. أدت طبيعة الموجة الجسدية لأي جسم دقيق إلى تسوية هذه المعارضة. أدى الكشف عن العلاقة الوثيقة بين الماء والحقل إلى تعميق الأفكار حول بنية المادة. على هذا الأساس ، تم تحديد V. والمادة بشكل صارم طوال الوقت ررقرون ، مع كل من الفلسفة والعلم ، و فلسفةظلت الأهمية مع فئة المادة ، واحتفظت V. بالعلم في الفيزياء والكيمياء. يحدث الفراغ تحت الظروف الأرضية في أربع حالات: الغازات والسوائل والمواد الصلبة والبلازما. يقترح أن V. يمكن أن توجد أيضًا في كثافة فائقة خاصة (على سبيل المثال في النيوترون)شرط.

فافيلوف إس آي ، تطوير فكرة المادة ، صبر. مرجع سابق, ت. 3 ، م ، 1956 ، من.-41-62 ؛ هيكل وأشكال المادة. [جلس. الفن] ، م ، 1967.

I. S. Alekseev.

فلسفي قاموس موسوعي. - م: الموسوعة السوفيتية. الفصل المحررون: L.F Ilyichev، P.N Fedoseev، S.M Kovalev، V.G Panov. 1983 .

مستوى

قريب من المعنى للمفهوم شيء،ولكن ليس مكافئًا تمامًا. في حين أن كلمة "" مرتبطة بشكل أساسي بأفكار حول واقع خشن وخامل وميت ، حيث تهيمن القوانين الميكانيكية حصريًا ، فإن الجوهر هو "مادة" ، والتي ، بسبب تلقي شكل ، تستحضر الشكل ، وملاءمة الحياة ، نبيل. سم. نسج الجشطالت.

القاموس الموسوعي الفلسفي. 2010 .

مستوى

أحد الأشكال الأساسية للمادة. V. تشمل العيانية. الأجسام في جميع حالات التجمع (الغازات والسوائل والبلورات وما إلى ذلك) والجسيمات التي تشكلها ولها كتلتها الخاصة ("كتلة السكون"). العديد من أنواع الجسيمات معروفة في V: الجسيمات "الأولية" (الإلكترونات ، البروتونات ، النيوترونات ، الميزونات ، البوزيترونات ، إلخ) ، النوى الذرية ، الذرات ، الجزيئات ، الأيونات ، الجذور الحرة ، الجسيمات الغروية ، الجزيئات الكبيرة ، إلخ. (انظر الجسيمات الأولية للمادة).

أشعل.:إنجلز ف. ، ديالكتيك الطبيعة ، موسكو ، 1955 ؛ خاصته ، ضد دوهرينغ ، م ، 1957 ؛ لينين ، المادية والنقد التجريبي ، Soch.، 4th ed.، vol. 14؛ فافيلوف إس آي ، تطوير فكرة المادة ، صبر. soch. ، المجلد 3 ، M. ، 1956 ؛ له ، لينين والحديث ، المرجع نفسه ؛ نفسه ، لينين والمشاكل الفلسفية للفيزياء الحديثة ، المرجع نفسه ؛ Goldansky V.، Leikin E.، Transformations of atomic nuclei، M.، 1958؛ Kondratyev VN ، التركيب والخصائص الكيميائية للجزيئات ، M. ، 1953 ؛ "Advances in Physical Sciences"، 1952، vol. 48، no. 2 (مخصص لمشكلة الكتلة والطاقة) ؛ Ovchinnikov N.F ، مفاهيم الكتلة والطاقة ... ، M. ، 1957 ؛ كيدروف ب.م ، تطور مفهوم العنصر في الكيمياء ، M. ، 1956 ؛ نوفوزيلوف يو في ، الجسيمات الأولية ، موسكو ، 1959.

موسوعة فلسفية. في 5 مجلدات - م: الموسوعة السوفيتية. حرره ف.ف.كونستانتينوف. 1960-1970 .

المرادفات: