Les trucs les plus incroyables. Qu'est-ce qu'une substance ? Quelles sont les classes de substances

Qu'est-ce qu'une substance - une de ces questions dont la réponse semble être claire, mais d'un autre côté - essayez de répondre! À première vue, tout est simple: la substance est ce dont sont faits les corps ... d'une manière ou d'une autre, cela s'est avéré indéfiniment. Essayons de comprendre.

Pour simplifier, commençons par un concept encore plus complexe et abstrait : la matière. Aujourd'hui, on pense que la matière est une réalité objective qui existe dans l'espace et qui change dans le temps.

Cette réalité existe sous deux formes. L'une de ces formes a un caractère ondulatoire : apesanteur, continuité, perméabilité, capacité à se propager à la vitesse de la lumière. La nature d'une autre forme est corpusculaire : elle a une masse au repos, se compose de particules localisées (noyaux atomiques et électrons), est peu perméable (et dans certains cas impénétrable du tout), et est loin de la vitesse de la lumière. La première forme d'existence de la matière s'appelle un champ, la seconde une substance.

Ici, il faut faire une réserve : une division aussi claire a été réalisée au 19ème siècle, plus tard - avec la découverte du dualisme des ondes corpusculaires - elle a dû être remise en question. Il s'est avéré que le champ et la matière ont beaucoup plus en commun que ce à quoi on aurait pu s'attendre, car même un électron présente à la fois les propriétés des particules et des ondes ! Cependant, cela se manifeste dans le microcosme, au niveau des particules élémentaires, dans le macrocosme - au niveau des corps - ce n'est pas évident, donc la division en matière et champ est tout à fait appropriée.

Mais revenons à notre substance. Comme nous nous en souvenons tous à l'école, il peut exister dans trois états. L'un d'eux est solide : les molécules sont pratiquement immobiles, fortement attirées les unes vers les autres, de sorte que le corps conserve sa forme. L'autre est liquide : les molécules peuvent se déplacer d'un endroit à l'autre, le corps prend la forme du vaisseau dans lequel il se trouve, sans avoir sa propre forme. Et enfin - gazeux: le mouvement chaotique des molécules, une connexion faible entre elles, en conséquence - l'absence non seulement d'une forme, mais aussi d'un volume: le gaz remplira un récipient de n'importe quel volume, étant réparti dessus. Toute substance peut être dans de tels états, la seule question est de savoir quelles conditions sont nécessaires pour cela - par exemple, l'hydrogène métallique, qui est disponible sur Jupiter, ne peut pas encore être obtenu sur Terre, même en laboratoire.

Mais il existe également un quatrième état de la matière : le plasma. Il s'agit d'un gaz ionisé - c'est-à-dire un gaz dans lequel, avec des atomes neutres, il y a des particules chargées positivement et négativement - des ions (atomes qui ont perdu une partie des électrons) et des électrons, tandis que le nombre de particules chargées positivement et négativement s'équilibre - c'est ce qu'on appelle quasi- neutralité. Un tel état de la matière est possible à très haute température - le comptage va jusqu'à des milliers de kelvins. Cela soulève la question suivante : si le plasma est un gaz ionisé, pourquoi devrait-il être considéré comme le quatrième état de la matière, pourquoi ne peut-il pas être considéré comme une sorte de gaz ?

Il s'avère que vous ne pouvez pas ! Dans certaines propriétés, un plasma est opposé à un gaz. Les gaz ont une conductivité électrique extrêmement faible, tandis que les plasmas ont une conductivité électrique élevée. Les gaz sont constitués de particules similaires entre elles, qui entrent rarement en collision, et les plasmas sont constitués de particules qui diffèrent par charge électrique interagissent constamment les uns avec les autres.

Si vous avez du mal à imaginer ce qu'est le plasma, ne vous découragez pas : vous le voyez tous les jours, et si vous avez de la chance, alors toutes les nuits, car les étoiles, dont notre Soleil, en sont faites ! Une personne a aussi appris à s'en servir : c'est le plasma néon ou argon qui « marche » dans les enseignes lumineuses !

Ainsi, on peut parler avec confiance non pas de trois, mais de quatre états de la matière... n'était-ce pas ce que devinaient les philosophes de l'antiquité en parlant des quatre éléments de l'être : « terre » (solide), « eau » ( liquide), "air" (gazeux), "feu" (plasma) ? Et nous, descendants déraisonnables, cherchons encore une sorte de mysticisme là-dedans !

Dans la vie, nous sommes entourés de divers corps et objets. Par exemple, à l'intérieur, il s'agit d'une fenêtre, d'une porte, d'une table, d'une ampoule, d'une tasse, dans la rue - une voiture, un feu de signalisation, de l'asphalte. Tout corps ou objet est constitué de matière. Cet article discutera de ce qu'est une substance.

Qu'est-ce que la chimie ?

L'eau est un solvant et un stabilisant essentiel. Il a une forte capacité thermique et une conductivité thermique. Milieu aquatique favorable à l'apparition de réactions chimiques basiques. Il est transparent et pratiquement résistant à la compression.

Quelle est la différence entre les substances inorganiques et organiques ?

Il n'y a pas de différences externes particulièrement fortes entre ces deux groupes de substances. La principale différence réside dans la structure, où les substances inorganiques ont une structure non moléculaire et les substances organiques ont une structure moléculaire.

Les substances inorganiques ont une structure non moléculaire, elles se caractérisent donc par hautes températures fondre et bouillir. Ils ne contiennent pas de carbone. Ceux-ci comprennent les gaz nobles (néon, argon), les métaux (calcium, calcium, sodium), les substances amphotères (fer, aluminium) et les non-métaux (silicium), les hydroxydes, les composés binaires, les sels.

Substances organiques de structure moléculaire. Ils ont assez basses températures fondre, et ils se décomposent rapidement lorsqu'ils sont chauffés. Composé majoritairement de carbone. Exceptions : carbures, carbonates, oxydes de carbone et cyanures. Le carbone permet la formation d'un grand nombre de composés complexes (plus de 10 millions sont connus dans la nature).

La plupart de leurs classes appartiennent à l'origine biologique (glucides, protéines, lipides, acides nucléiques). Ces composés comprennent l'azote, l'hydrogène, l'oxygène, le phosphore et le soufre.

Pour comprendre ce qu'est une substance, il faut imaginer quel rôle elle joue dans notre vie. En interagissant avec d'autres substances, il en forme de nouvelles. Sans eux, l'activité vitale du monde environnant est indissociable et impensable. Tous les objets sont constitués de certaines substances, ils jouent donc un rôle important dans nos vies.

Masse moléculaire relative - masse (amu) 6.02 × 10 23 molécules d'une substance complexe. Numériquement égal à la masse molaire, mais diffère en dimension.

  1. Les atomes dans les molécules sont connectés les uns aux autres dans un certain ordre. Changer cette séquence conduit à la formation d'une nouvelle substance avec de nouvelles propriétés.
  2. La connexion des atomes se produit conformément à leur valence.
  3. Les propriétés des substances dépendent non seulement de leur composition, mais aussi de " structure chimique», c'est-à-dire de l'ordre de connexion des atomes dans les molécules et de la nature de leur influence mutuelle. Les atomes qui sont directement liés les uns aux autres ont la plus forte influence les uns sur les autres.

Effet thermique de la réaction est la chaleur dégagée ou absorbée par le système lors de son écoulement réaction chimique. Selon que la réaction se produit avec dégagement de chaleur ou s'accompagne d'une absorption de chaleur, on distingue les réactions exothermiques et endothermiques. Le premier, en règle générale, comprend toutes les réactions de la connexion, et le second - les réactions de décomposition.

La vitesse d'une réaction chimique- modification de la quantité d'une des substances réagissantes par unité de temps dans une unité d'espace de réaction.

Énergie interne du système- énergie totale système interne, qui comprend l'énergie d'interaction et de mouvement des molécules, des atomes, des noyaux, des électrons dans les atomes, de l'énergie intranucléaire et d'autres types d'énergie, à l'exception de l'énergie cinétique et potentielle du système dans son ensemble.

Enthalpie standard (chaleur) de formation d'une substance complexe- effet thermique de la réaction de formation de 1 mol de cette substance à partir de substances simples, qui sont dans un état d'agrégation stable dans des conditions standard (= 298 K et une pression de 101 kPa).

La différence entre la matière et le champ

Le champ, contrairement aux substances, est caractérisé par la continuité, les champs électromagnétiques et gravitationnels, le champ des forces nucléaires, les champs d'ondes de diverses particules élémentaires sont connus.

La science naturelle moderne élimine la différence entre la matière et le champ, considérant que les substances et les champs sont constitués de diverses particules qui ont une nature corpusculaire (double). La révélation de la relation étroite entre le champ et la matière a conduit à un approfondissement des idées sur l'unité de toutes les formes et la structure du monde matériel.

Une substance homogène est caractérisée par la densité - le rapport de la masse d'une substance à son volume :

où ρ - la densité de la substance, m- la masse de la substance, V est le volume de la substance.

Les champs physiques n'ont pas une telle densité.

Propriétés de la matière

Chaque substance a un ensemble propriétés spécifiques- des caractéristiques objectives qui définissent l'identité d'une substance particulière et la distinguent ainsi de toutes les autres substances. Les propriétés physicochimiques les plus caractéristiques comprennent les constantes - densité, point de fusion, point d'ébullition, caractéristiques thermodynamiques, paramètres de la structure cristalline. Les principales caractéristiques d'une substance sont sa Propriétés chimiques.

Variété de substances

Le nombre des substances est, en principe, infiniment grand ; à un nombre connu de substances s'ajoutent sans cesse de nouvelles substances, à la fois découvertes dans la nature et synthétisées artificiellement.

Substances individuelles et mélanges

États agrégés

Toutes les substances, en principe, peuvent exister dans trois états d'agrégation - solide, liquide et gazeux. Ainsi, la glace, l'eau liquide et la vapeur d'eau sont des états solides, liquides et gazeux de la même substance - l'eau H 2 O. Les formes solides, liquides et gazeuses ne sont pas des caractéristiques individuelles des substances, mais correspondent uniquement à des états différents, en fonction de la physique externe. conditions états d'existence des substances. Par conséquent, il est impossible d'attribuer à l'eau uniquement le signe d'un liquide, à l'oxygène - le signe d'un gaz et au chlorure de sodium - le signe d'un état solide. Chacune de ces substances (et toutes les autres substances) dans des conditions changeantes peut entrer dans n'importe lequel des trois états d'agrégation.

Dans la transition des modèles idéaux d'états solides, liquides et gazeux aux états réels de la matière, on trouve plusieurs types intermédiaires de frontières, dont les bien connus sont l'état amorphe (vitreux), l'état d'un cristal liquide et le très état élastique (polymérique). À cet égard, le concept plus large de "phase" est souvent utilisé.

En physique, le quatrième état global de la matière est considéré - le plasma, un état partiellement ou complètement ionisé dans lequel la densité des charges positives et négatives est la même (le plasma est électriquement neutre).

cristaux

Les cristaux sont des solides qui ont l'apparence naturelle de polyèdres symétriques réguliers en fonction de leur structure interne, c'est-à-dire sur l'un des nombreux arrangements réguliers spécifiques de particules (atomes, molécules, ions) qui composent la matière. La structure cristalline, étant individuelle pour chaque substance, fait référence aux propriétés physiques et chimiques de base. Les particules qui composent ce solide forment un réseau cristallin. Si les réseaux cristallins sont stéréométriquement (spatialement) identiques ou similaires (ont la même symétrie), alors la différence géométrique entre eux réside, en particulier, dans des distances différentes entre les particules occupant les nœuds du réseau. Les distances entre les particules elles-mêmes sont appelées paramètres de réseau. Les paramètres de réseau, ainsi que les angles des polyèdres géométriques, sont déterminés par des méthodes physiques d'analyse structurelle, par exemple des méthodes d'analyse structurelle aux rayons X.

Souvent, les solides forment (selon les conditions) plus d'une forme de réseau cristallin; ces formes sont appelées modifications polymorphes. Par exemple, parmi les substances simples, on connaît le soufre rhombique et monoclinique, le graphite et le diamant, qui sont des modifications hexagonales et cubiques du carbone, parmi les substances complexes - le quartz, la tridymite et la cristobalite sont diverses modifications du dioxyde de silicium.

matière organique

Littérature

  • Chimie : Réf. éd./W. Schroeter, K.-H. Lautenschleger, H. Bibrak et autres : Per. avec lui. - M. : Chimie, 1989

voir également

SUBSTANCE

SUBSTANCE

sorte de matière, qui, contrairement à la physique. champs, a une masse au repos. Au final, l'onde est composée de particules élémentaires dont le repos n'est pas égal à zéro (principalement des électrons, des protons, des neutrons). Dans le classique V. physique et physique. les champs étaient absolument opposés l'un à l'autre comme deux types de matière, dont la première est discrète, et la seconde est continue. Quantum, qui a introduit l'idée des duels. nature ondulatoire corpusculaire de tout micro-objet, conduit au nivellement de cette opposition. La révélation de l'interrelation étroite entre l'eau et le champ a conduit à un approfondissement des idées sur la structure de la matière. Sur cette base, V. et la matière ont été strictement délimités, tout au long PL. siècles, identifié à la fois à la philosophie et à la science, et philosophie la signification restait à la catégorie de la matière, et V. conservait la catégorie scientifique en physique et en chimie. Le vide se produit dans des conditions terrestres dans quatre états : gaz, liquides, solides et plasma. Il est indiqué que V. peut également exister dans une forme spéciale, superdense (par exemple dans les neutrons) condition.

Vavilov S. I., Développement de l'idée de matière, Sobr. op., t. 3, M., 1956, Avec.-41-62 ; Structure et formes de la matière. [Assis. Art.], M., 1967.

I.S. Alekseev.

Philosophique Dictionnaire encyclopédique. - M. : Encyclopédie soviétique. Ch. éditeurs: L. F. Ilyichev, P. N. Fedoseev, S. M. Kovalev, V. G. Panov. 1983 .

SUBSTANCE

proche dans le sens du concept question, mais pas tout à fait équivalent. Alors que le mot "" est principalement associé à des idées sur une réalité brute, inerte, morte, dans laquelle dominent exclusivement des lois mécaniques, la substance est un "matériau", qui, du fait de la réception d'une forme, évoque la forme, la convenance à la vie, anoblissement. Cm. Tissage gestaltiste.

Dictionnaire encyclopédique philosophique. 2010 .

SUBSTANCE

l'une des formes fondamentales de la matière. V. inclure macroscopique. les corps dans tous les états d'agrégation (gaz, liquides, cristaux, etc.) et les particules qui les forment et ont leur propre masse ("masse au repos"). De nombreux types de particules sont connus dans V. : particules « élémentaires » (électrons, protons, neutrons, mésons, positrons, etc.), noyaux atomiques, atomes, molécules, ions, radicaux libres, particules colloïdales, macromolécules, etc. (voir Particules élémentaires de matière).

Litt. : Engels F., Dialectique de la nature, Moscou, 1955 ; le sien, Anti-Dühring, M., 1957 ; V. I. Lénine, Matérialisme et empiriocriticisme, Soch., 4e éd., volume 14 ; Vavilov S. I., Développement de l'idée de matière, Sobr. soch., volume 3, M., 1956; le sien, Lénine et moderne, ibid ; le sien, Lénine et les problèmes philosophiques de la physique moderne, ibid. ; Goldansky V., Leikin E., Transformations des noyaux atomiques, M., 1958 ; Kondratyev VN, Structure et propriétés chimiques des molécules, M., 1953; "Advances in Physical Sciences", 1952, volume 48, no. 2 (dédié au problème de la masse et de l'énergie) ; Ovchinnikov N. F., Concepts de masse et d'énergie ..., M., 1957; Kedrov B. M., Evolution du concept d'élément en chimie, M., 1956; Novozhilov Yu. V., Particules élémentaires, Moscou, 1959.

Encyclopédie philosophique. En 5 volumes - M.: Encyclopédie soviétique. Edité par F. V. Konstantinov. 1960-1970 .


Synonymes:
Messages similaires