Najnevjerojatnije stvari. Što je tvar? Koje su klase tvari

Što je supstanca - jedno od onih pitanja na koje se čini da je odgovor jasan, ali s druge strane - pokušajte odgovoriti! Na prvi pogled, sve je jednostavno: tvar je ono od čega su tijela napravljena ... nekako je ispalo na neodređeno vrijeme. Pokušajmo to shvatiti.

Radi jednostavnosti, krenimo od pojma koji je još složeniji i apstraktniji – materija. Danas se vjeruje da je materija objektivna stvarnost koja postoji u prostoru i mijenja se u vremenu.

Ova stvarnost postoji u dva oblika. Jedan od ovih 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 zove se polje, drugi supstancija.

Ovdje je potrebno napraviti rezervu: takva jasna podjela provedena je u 19. stoljeću, kasnije - s otkrićem korpuskularno-valnog dualizma - morala se dovesti u pitanje. Pokazalo se da polje i materija imaju mnogo više zajedničkog nego što se moglo očekivati, jer čak i elektron pokazuje svojstva 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.

No, vratimo se na našu suštinu. Kao što se svi sjećamo iz škole, može postojati u tri stanja. Jedna od njih je čvrsta: molekule su praktički nepomične, snažno privučene jedna drugoj, 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 - plinoviti: 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. Bilo koja 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 stanje materije – plazma. Ovo je ionizirani plin – t.j. 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 stanje tvari moguće je na vrlo visokoj temperaturi – broj se kreće na tisuće kelvina. Postavlja se pitanje: ako je plazma ionizirani plin, zašto je treba smatrati četvrtim agregatnim stanjem, zašto se ne može smatrati vrstom plina?

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

Ako vam je teško zamisliti što je plazma, nemojte se uzrujati: vidite je svaki dan, a ako imate sreće, onda svake noći, jer su zvijezde, uključujući i naše Sunce, napravljene od nje! Čovjek ga je također naučio koristiti: to je neonska ili argonska plazma koja "radi" u svjetlećim znakovima!

Dakle, može se s povjerenjem govoriti ne o tri, već o četiri stanja materije... zar to nisu nagađali antički filozofi govoreći o četiri elementa bića: "zemlja" (čvrsto), "voda" ( tekućina), "zrak" (plinoviti), "vatra" (plazma)? A mi, nerazumni potomci, još uvijek tražimo nekakvu misticizam u tome!

U životu smo okruženi raznim tijelima i predmetima. Na primjer, u zatvorenom prostoru to je prozor, vrata, stol, žarulja, šalica, na ulici - auto, semafor, asfalt. Svako tijelo ili predmet sastavljen je od materije. Ovaj članak će raspravljati o tome što je tvar.

Što je kemija?

Voda je bitno otapalo i stabilizator. Ima jak toplinski kapacitet i toplinsku vodljivost. Vodeni okoliš povoljan za nastanak osnovnih kemijskih reakcija. Prozirna je i praktički otporna na kompresiju.

Koja je razlika između anorganskih i organskih tvari?

Nema osobito jakih vanjskih razlika između ove dvije skupine tvari. 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 otapanje i vrenje. Ne sadrže ugljik. To uključuje plemenite plinove (neon, argon), metale (kalcij, kalcij, natrij), amfoterne tvari (željezo, aluminij) i nemetale (silicij), hidrokside, binarne spojeve, soli.

Organske tvari molekularne strukture. Imaju dovoljno niske temperature tope, a zagrijavanjem se brzo raspadaju. Većinom se sastoji od ugljika. Iznimke: karbidi, karbonati, oksidi ugljika i cijanidi. Ugljik omogućuje stvaranje ogromnog broja složenih spojeva (u prirodi 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 vitalna aktivnost okolnog svijeta neodvojiva i nezamisliva. Svi predmeti se sastoje od određenih tvari, pa igraju važnu ulogu u našim životima.

Relativna molekulska masa - masa (amu) 6,02 × 10 23 molekula složene tvari. Brojčano jednak molarnoj masi, ali se razlikuje po dimenziji.

  1. Atomi u molekulama međusobno su povezani određenim slijedom. Promjena ovog slijeda dovodi do stvaranja nove tvari s novim svojstvima.
  2. Povezivanje atoma događa se u skladu s njihovom valencijom.
  3. Svojstva tvari ne ovise samo o njihovom sastavu, već i o " kemijska struktura“, odnosno od reda povezanosti atoma u molekulama i prirode njihovog međusobnog utjecaja. Atomi koji su međusobno izravno povezani 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 da li se reakcija odvija s oslobađanjem 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 u jedinici vremena u jedinici reakcijskog prostora.

Unutarnja energija sustava- ukupna energija unutarnji sustav, što uključuje energiju interakcije i kretanja molekula, atoma, jezgri, elektrona u atomima, intranuklearnu i druge vrste energije, osim kinetičke i potencijalne energije sustava u cjelini.

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

Razlika između materije i polja

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

Suvremena prirodna znanost eliminira razliku između materije i polja, s obzirom da se i tvari i polja sastoje od raznih čestica koje imaju korpuskularno-valnu (dvostruku) prirodu. Identifikacija bliskog odnosa između polja i materije dovela 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- masa tvari, V je volumen tvari.

Fizička polja nemaju takvu gustoću.

Svojstva materije

Svaka tvar ima skup specifična svojstva- objektivna obilježja koja definiraju individualnost određene tvari i na taj način omogućuju njeno razlikovanje 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 principu beskonačno velik; poznatom broju tvari stalno se dodaju nove tvari, kako otkrivene u prirodi tako i umjetno sintetizirane.

Pojedinačne tvari i smjese

Agregatna stanja

Sve tvari, u principu, mogu postojati u tri agregatna stanja - krutom, tekućem i plinovitom. Dakle, led, tekuća voda i vodena para su kruta, tečna i plinovita stanja iste tvari - vode H 2 O. Čvrsti, tekući i plinoviti oblici nisu pojedinačne karakteristike tvari, već samo odgovaraju različitim, ovisno o vanjskim fizičkim uvjetuje 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 ostale tvari) pod promjenjivim uvjetima može prijeći u bilo koje drugo od tri agregirajuća stanja.

U prijelazu s idealnih modela krutih, tekućih i plinovitih stanja u stvarna stanja tvari, pronađeno je 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 smatra četvrtim agregatnim stanjem tvari – plazma, djelomično ili potpuno ionizirano stanje u kojem je gustoća pozitivnih i negativnih naboja ista (plazma je električki neutralna).

kristali

Kristali su čvrsta tijela koja na temelju svojih imaju prirodan izgled pravilnih simetričnih poliedara unutarnja struktura, odnosno na jednom od nekoliko specifičnih pravilnih rasporeda čestica (atoma, molekula, iona) koji čine tvar. Struktura kristala, kao individualna za svaku tvar, odnosi se na osnovna fizikalna i kemijska svojstva. Čestice koje čine ovu krutu tvar 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. Udaljenosti između samih čestica nazivaju se parametri rešetke. Parametri rešetke, kao i kutovi geometrijskih poliedara, određuju se fizičkim metodama strukturne analize, na primjer, metodama rendgenske strukturne analize.

Često krute tvari tvore (ovisno o uvjetima) više od jednog oblika kristalne rešetke; takvi oblici nazivaju se polimorfnim modifikacijama. Na primjer, među jednostavnim tvarima poznati su rombični 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 drugi: Per. s njim. - M.: Kemija, 1989

vidi također

TVAR

TVAR

vrsta materije, koja za razliku od tjelesnog. polja, ima masu odmora. U konačnici, val se sastoji od elementarnih čestica čiji mir nije jednak nuli (uglavnom od elektrona, protona, neutrona). U klasici V. fizika i fizikalna. 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 bilo kojeg mikro-objekta, dovela je do izravnavanja ove opozicije. Otkrivanje bliskog međusobnog odnosa između vode i polja dovelo je do produbljivanja ideja o strukturi materije. Na temelju toga, V. i materija bili su strogo razgraničeni, kroz pl. stoljeća, poistovjećena i s filozofijom i znanošću, i filozofija značaj je ostao na kategoriji materije, a V. je zadržao znanstvenu u fizici i kemiji. Vakuum se javlja u zemaljskim uvjetima u četiri stanja: plinovi, tekućine, krute tvari i plazma. Navodi se da V. može postojati i u posebnom, supergustom (npr. u neutronima) stanje.

Vavilov S.I., Razvoj ideje materije, Sobr. op., t. 3, M., 1956., s.-41-62; Struktura i oblici materije. [sub. čl.], M., 1967.

I. S. Aleksejev.

Filozofski enciklopedijski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija. CH. urednici: L. F. Ilyichev, P. N. Fedoseev, S. M. Kovalev, V. G. Panov. 1983 .

TVAR

blizak po značenju pojmu materija, ali ne potpuno jednakovrijedan. Dok se riječ "" uglavnom povezuje s idejama o gruboj, inertnoj, mrtvoj stvarnosti, u kojoj dominiraju isključivo mehanički zakoni, supstancija je "materijal", koji primanjem forme izaziva formu, životnu podobnost, oplemenjenost. cm. Geštalt tkanje.

Filozofski enciklopedijski rječnik. 2010 .

TVAR

jedan od osnovnih oblika materije. V. uključuju makroskopske. tijela u svim agregacijskim stanjima (plinovi, tekućine, kristali itd.) i čestice koje ih tvore, a imaju vlastitu masu („masa mirovanja“). U V. su poznate mnoge vrste čestica: "elementarne" čestice (elektroni, protoni, neutroni, mezoni, pozitroni itd.), atomske jezgre, atomi, molekule, ioni, slobodni radikali, koloidne čestice, makromolekule itd. (v. Elementarne čestice materije).

Lit.: Engels F., Dijalektika prirode, Moskva, 1955; svoje, Anti-Dühring, M., 1957.; V. I. Lenjin, Materijalizam i empiriokritika, Soch., 4. izd., sv. 14; Vavilov S.I., Razvoj ideje materije, Sobr. soč., sv. 3, M., 1956.; njegov, Lenjin i moderni, ibid; svoje, 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; "Napredak u fizikalnim znanostima", 1952, vol. 48, br. 2 (posvećen problemu mase i energije); Ovčinnikov N. F., Koncepti mase i energije ..., M., 1957; Kedrov B. M., Evolucija pojma elementa u kemiji, M., 1956; Novozhilov Yu. V., Elementarne čestice, Moskva, 1959.

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


Sinonimi:
Slični postovi