Najčudesnija stvar. Što je tvar? Koje su klase tvari

Što je tvar - jedno je od onih pitanja čiji se odgovor čini jasnim, ali s druge strane - pokušajte odgovoriti! Na prvi pogled, sve je jednostavno: tvar je ono od čega su tijela sačinjena ... nekako se pokazalo unedogled. Pokušajmo to shvatiti.

Radi jednostavnosti, počnimo s pojmom koji je još složeniji i apstraktniji – materija. Danas se smatra da je materija objektivna stvarnost koja postoji u prostoru i mijenja se u vremenu.

Ova stvarnost postoji u dva oblika. Jedan od tih oblika ima valnu prirodu: bestežinsko stanje, kontinuitet, propusnost, sposobnost širenja brzinom svjetlosti. Priroda drugog oblika je korpuskularna: ima masu mirovanja, sastoji se od lokaliziranih čestica (atomskih jezgri i elektrona), slabo je propusna (a u nekim slučajevima uopće neprobojna) i daleko je od brzine svjetlosti. Prvi oblik postojanja materije naziva se polje, drugi supstancija.

Ovdje je potrebno napraviti rezervu: takva jasna podjela provedena je u 19. stoljeću, kasnije - otkrićem korpuskularno-valnog dualizma - morala je biti dovedena u pitanje. Pokazalo se da polje i materija imaju mnogo više zajedničkog nego što se moglo očekivati, jer čak i elektron pokazuje svojstva i čestica i valova! Međutim, to se očituje u mikrokozmosu, na razini elementarnih čestica, u makrokozmosu - na razini tijela - to nije očito, pa je podjela na materiju i polje sasvim prikladna.

Ali vratimo se našoj suštini. Kao što se svi sjećamo iz škole, može postojati u tri stanja. Jedna od njih je čvrsta: molekule su praktički nepomične, snažno se privlače, pa tijelo zadržava svoj oblik. Drugi je tekući: molekule se mogu kretati s mjesta na mjesto, tijelo poprima oblik posude u kojoj se nalazi, a da nema svoj oblik. I konačno - plinovito: kaotično kretanje molekula, slaba veza između njih, kao rezultat - odsutnost ne samo oblika, već i volumena: plin će ispuniti spremnik bilo kojeg volumena, raspoređujući se po njemu. Svaka tvar može biti u takvim stanjima, samo je pitanje koji su uvjeti za to potrebni - na primjer, metalni vodik, koji je dostupan na Jupiteru, još se ne može dobiti na Zemlji čak ni u laboratoriju.

Ali postoji i četvrto agregatno stanje – plazma. Ovo je ionizirani plin - tj. plin u kojem se uz neutralne atome nalaze pozitivno i negativno nabijene čestice - ioni (atomi koji su izgubili dio elektrona) i elektroni, dok se broj pozitivno i negativno nabijenih čestica međusobno uravnotežuje - to se naziva kvazi- neutralnost. Takvo agregatno stanje moguće je na vrlo visokoj temperaturi - broj ide na tisuće kelvina. Postavlja se pitanje: ako je plazma ionizirani plin, zašto bi se smatrala četvrtim agregatnim stanjem, zašto se ne bi mogla smatrati vrstom plina?

Ispostavilo se da ne možete! Po nekim svojstvima plazma je suprotna plinu. Plinovi imaju izrazito nisku električnu vodljivost, dok plazma ima visoku električnu vodljivost. Plinovi se sastoje od čestica koje su međusobno slične i rijetko se sudaraju, dok se plazma sastoji od čestica koje se razlikuju po veličini. električno punjenje neprestano jedni s drugima u interakciji.

Ako vam je teško zamisliti što je plazma, nemojte se obeshrabriti: viđate je svaki dan, a ako imate sreće, i svaku noć, jer od nje se sastoje zvijezde, pa tako i naše Sunce! Čovjek ga je također naučio koristiti: to je neonska ili argonska plazma koja "radi" u svjetlećim znakovima!

Dakle, s pouzdanjem se može govoriti ne o tri, već o četiri agregatna stanja ... nisu li o tome nagađali filozofi antike govoreći o četiri elementa bića: "zemlja" (čvrsto), "voda" (tekućina), “zrak” (plinovito), “vatra” (plazma)? A mi, nerazumni potomci, još uvijek tražimo neku mističnost u tome!

U životu smo okruženi raznim tijelima i predmetima. Na primjer, u zatvorenom prostoru to je prozor, vrata, stol, žarulja, šalica, na ulici - automobil, semafor, asfalt. Bilo koje tijelo ili predmet sastoji se od materije. Ovaj članak govori o tome što je tvar.

Što je kemija?

Voda je bitno otapalo i stabilizator. Ima veliki toplinski kapacitet i toplinsku vodljivost. Vodeni okoliš povoljne za odvijanje osnovnih kemijskih reakcija. Proziran je i praktički otporan na kompresiju.

Koja je razlika između anorganskih i organskih tvari?

Između ove dvije skupine tvari nema posebno jakih vanjskih razlika. Glavna razlika leži u strukturi, gdje anorganske tvari imaju nemolekularnu strukturu, a organske tvari imaju molekularnu strukturu.

Anorganske tvari imaju nemolekularnu strukturu, stoga ih karakterizira visoke temperature topljenje i vrenje. Ne sadrže ugljik. Tu spadaju plemeniti plinovi (neon, argon), metali (kalcij, kalcij, natrij), amfoterne tvari (željezo, aluminij) i nemetali (silicij), hidroksidi, binarni spojevi, soli.

Organske tvari molekularne strukture. Imaju dovoljno niske temperature tope, a zagrijavanjem se brzo raspadaju. Uglavnom se sastoji od ugljika. Iznimke: karbidi, karbonati, ugljikovi oksidi i cijanidi. Ugljik omogućuje stvaranje ogromnog broja složenih spojeva (u prirodi ih je poznato više od 10 milijuna).

Većina njihovih klasa pripada biološkom podrijetlu (ugljikohidrati, proteini, lipidi, nukleinske kiseline). Ovi spojevi uključuju dušik, vodik, kisik, fosfor i sumpor.

Da bismo razumjeli što je tvar, potrebno je zamisliti kakvu ulogu igra u našem životu. U interakciji s drugim tvarima stvara nove. Bez njih je životna aktivnost okolnog svijeta neodvojiva i nezamisliva. Svi predmeti sastoje se od određenih tvari, pa igraju važnu ulogu u našim životima.

Relativna molekulska masa - masa (amu) 6,02 × 10 23 molekule složene tvari. Brojčano jednaka molarnoj masi, ali se razlikuje po dimenzijama.

  1. Atomi u molekulama međusobno su povezani u određenom nizu. Promjena ovog slijeda dovodi do stvaranja nove tvari s novim svojstvima.
  2. Veza atoma odvija se u skladu s njihovom valencijom.
  3. Svojstva tvari ovise ne samo o njihovom sastavu, već i o " kemijska struktura”, odnosno od reda povezivanja atoma u molekulama i prirode njihovog međusobnog utjecaja. Atomi koji su međusobno izravno vezani imaju najjači utjecaj jedni na druge.

Toplinski učinak reakcije je toplina koju sustav oslobađa ili apsorbira tijekom strujanja u njemu kemijska reakcija. Ovisno o tome odvija li se reakcija uz oslobađanje topline ili je popraćena apsorpcijom topline, razlikuju se egzotermne i endotermne reakcije. Prvi, u pravilu, uključuje sve reakcije veze, a drugi - reakcije razgradnje.

Brzina kemijske reakcije- promjena količine jedne od reagirajućih tvari po jedinici vremena u jedinici reakcijskog prostora.

Unutarnja energija sustava- ukupna energija unutarnji sustav, koja uključuje energiju međudjelovanja i gibanja molekula, atoma, jezgri, elektrona u atomima, unutarnuklearnu i druge vrste energije, osim kinetičke i potencijalne energije sustava u cjelini.

Standardna entalpija (toplina) nastanka složene tvari- toplinski učinak reakcije stvaranja 1 mol ove tvari iz jednostavne tvari, koji su u stabilnom agregatnom stanju pod standardnim uvjetima (= 298 K i tlak od 101 kPa).

Razlika između materije i polja

Polje, za razliku od tvari, karakterizira kontinuitet, poznata su elektromagnetska i gravitacijska polja, polje nuklearnih sila, valna polja raznih elementarnih čestica.

Moderna prirodna znanost eliminira razliku između materije i polja, smatrajući da se i supstancija i polja sastoje od raznih čestica koje imaju korpuskularno-valnu (dualnu) prirodu. Otkrivanje bliskog odnosa polja i materije dovelo je do produbljivanja ideja o jedinstvu svih oblika i strukture materijalnog svijeta.

Homogenu tvar karakterizira gustoća - omjer mase tvari i njenog volumena:

Gdje ρ - gustoća tvari, m- masu tvari, V je volumen tvari.

Fizička polja nemaju takvu gustoću.

Svojstva materije

Svaka tvar ima skup specifična svojstva- objektivna svojstva koja definiraju identitet pojedine tvari i na taj način je razlikuju od svih ostalih tvari. Najkarakterističnija fizikalno-kemijska svojstva uključuju konstante - gustoću, talište, vrelište, termodinamičke karakteristike, parametre kristalne strukture. Glavne karakteristike tvari su njezine Kemijska svojstva.

Raznolikost tvari

Broj supstanci je u načelu beskonačno velik; poznatom broju tvari stalno se dodaju nove tvari, otkrivene u prirodi i sintetizirane umjetno.

Pojedinačne tvari i smjese

Agregatna stanja

Sve tvari, u načelu, mogu postojati u tri agregatna stanja – krutom, tekućem i plinovitom. Dakle, led, tekuća voda i vodena para su kruto, tekuće i plinovito stanje iste tvari - vode H 2 O. Čvrsti, tekući i plinoviti oblici nisu pojedinačne karakteristike tvari, već samo odgovaraju različitim, ovisno o vanjskim fizikalnim uvjeti stanja postojanja tvari. Stoga je nemoguće vodi pripisati samo znak tekućine, kisiku - znak plina, a natrijevom kloridu - znak čvrstog stanja. Svaka od ovih (i sve druge tvari) pod promjenjivim uvjetima može prijeći u bilo koje drugo od tri agregatna stanja.

U prijelazu iz idealnih modela krutog, tekućeg i plinovitog stanja u stvarna stanja tvari nalazi se nekoliko graničnih međutipova, od kojih su dobro poznati amorfno (staklasto) stanje, stanje tekućeg kristala i visoko elastično ( polimerno) stanje. U tom smislu često se koristi širi koncept "faze".

U fizici se razmatra četvrto agregatno stanje tvari – plazma, djelomično ili potpuno ionizirano stanje u kojem je gustoća pozitivnih i negativnih naboja jednaka (plazma je električki neutralna).

kristali

Kristali su čvrste tvari koje imaju prirodan izgled pravilnih simetričnih poliedara na temelju svojih unutarnja struktura, odnosno na jednom od nekoliko specifičnih pravilnih rasporeda čestica (atoma, molekula, iona) koje čine tvar. Kristalna struktura, koja je individualna za svaku tvar, odnosi se na osnovna fizikalna i kemijska svojstva. Čestice koje čine ovu krutinu tvore kristalnu rešetku. Ako su kristalne rešetke stereometrijski (prostorno) iste ili slične (imaju istu simetriju), tada geometrijska razlika između njih leži, posebice, u različitim udaljenostima između čestica koje zauzimaju čvorove rešetke. Same udaljenosti između čestica nazivaju se parametri rešetke. Parametri rešetke, kao i kutovi geometrijskih poliedra, određuju se fizikalnim metodama strukturne analize, na primjer, metode rendgenske strukturne analize.

Često čvrste tvari tvore (ovisno o uvjetima) više od jednog oblika kristalne rešetke; takvi se oblici nazivaju polimorfne modifikacije. Na primjer, među jednostavnim tvarima poznati su ortorombski i monoklinski sumpor, grafit i dijamant, koji su heksagonalne i kubične modifikacije ugljika, među složenim tvarima - kvarc, tridimit i kristobalit su različite modifikacije silicijevog dioksida.

organska tvar

Književnost

  • Kemija: Ref. ur. / W. Schroeter, K.-H. Lautenschleger, H. Bibrak i dr.: Per. s njim. - M.: Kemija, 1989

vidi također

TVAR

TVAR

vrsta materije, koja za razliku od fizikalne. polja, ima masu mirovanja. U konačnici, val se sastoji od elementarnih čestica čiji mir nije jednak nuli (uglavnom od elektrona, protona, neutrona). U klasičnom V. fizike i fizikalne. polja su bila apsolutno suprotstavljena jedno drugom kao dvije vrste materije, od kojih je prva diskretna, a druga kontinuirana. Quantum, koji je uveo ideju duala. korpuskularno-valna priroda svakog mikroobjekta, dovela je do niveliranja ove suprotnosti. Otkriće bliskog međuodnosa između vode i polja dovelo je do produbljivanja ideja o strukturi materije. Na toj su osnovi V. i materija bili strogo razgraničeni, kroz pl. stoljeća, identificiran i s filozofijom i sa znanošću, i filozofija značaj je ostao kod kategorije tvari, a V. je zadržao znanstveni u fizici i kemiji. Vakuum se u zemaljskim uvjetima javlja u četiri stanja: plinovi, tekućine, čvrste tvari i plazma. Navodi se da V. može postojati i u posebnom, nadgustom (npr. u neutronu) stanje.

Vavilov S. I., Razvoj ideje o materiji, Sobr. op., T. 3, M., 1956, S.-41-62; Građa i oblici materije. [sub. Art.], M., 1967.

I. S. Aleksejev.

filozofski enciklopedijski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija. CH. urednici: L. F. Iljičev, P. N. Fedosejev, S. M. Kovaljov, V. G. Panov. 1983 .

TVAR

blizak po značenju konceptu materija, ali ne i potpuno ekvivalentan. Dok se riječ "" uglavnom veže uz ideje o gruboj, inertnoj, mrtvoj stvarnosti, u kojoj dominiraju isključivo mehanički zakoni, supstanca je "materijal", koji zbog primanja oblika evocira oblik, životnu prikladnost, oplemenjenost. . Cm. Gestalt tkanje.

Filozofski enciklopedijski rječnik. 2010 .

TVAR

jedan od osnovnih oblika materije. V. uključuju makroskopske. tijela u svim agregatnim stanjima (plinovi, tekućine, kristali itd.) i čestice koje ih tvore i imaju vlastitu masu ("masa mirovanja"). U V. je poznat velik broj vrsta čestica: "elementarne" čestice (elektroni, protoni, neutroni, mezoni, pozitroni itd.), atomske jezgre, atomi, molekule, ioni, slobodni radikali, koloidne čestice, makromolekule itd. (vidi Elementarne čestice tvari).

Lit.: Engels F., Dijalektika prirode, Moskva, 1955.; njegov vlastiti, Anti-Dühring, M., 1957; V. I. Lenjin, Materijalizam i empiriokritika, Soch., 4. izdanje, vol. 14; Vavilov S. I., Razvoj ideje o materiji, Sobr. soč., vol. 3, M., 1956; njegov, Lenjin i moderno, ibid; njegov vlastiti, Lenjin i filozofski problemi moderne fizike, ibid.; Goldansky V., Leikin E., Transformacije atomskih jezgri, M., 1958.; Kondratyev VN, Struktura i kemijska svojstva molekula, M., 1953; "Advances in Physical Sciences", 1952., vol. 48, br. 2 (posvećen problemu mase i energije); Ovchinnikov N. F., Koncepti mase i energije ..., M., 1957; Kedrov B. M., Evolucija koncepta elementa u kemiji, M., 1956; Novozhilov Yu. V., Elementarne čestice, Moskva, 1959.

Filozofska enciklopedija. U 5 tomova - M .: Sovjetska enciklopedija. Uredio F. V. Konstantinov. 1960-1970 .


Sinonimi:
Slični postovi