MATERIALE: OPRINDELSE, EGENSKABER, TILSTANDE OG EKSEMPLER - VIDENSKAB - 2025

Den sag er, at der har masse, indtager en plads i rummet og er i stand til at interagere tyngdemæssigt. Hele universet består af stof, der har sin oprindelse lige efter Big Bang.

Materiale er til stede i fire tilstande: fast stof, væske, gas og plasma. Sidstnævnte har mange ligheder med gas, men har unikke egenskaber, det til den fjerde form af aggregering.

Materiale består af atomer. Atomer består af neutroner, protoner og elektroner

Materiens egenskaber er opdelt i to kategorier: generelle og karakteristiske egenskaber. Generaler tillader en at skelne sagen fra det, der ikke er. For eksempel er masse et kendetegn for stof såvel som elektrisk ladning, volumen og temperatur. Disse egenskaber er almindelige for ethvert stof.

Til gengæld er egenskaberne de særlige egenskaber, som en type stof skelnes fra en anden. Denne kategori inkluderer massefylde, farve, hårdhed, viskositet, ledningsevne, smeltepunkt, komprimeringsmodul og mange flere.

Hvad er stof lavet af?

Atomer er byggestenene i materien. Til gengæld består atomer af protoner, elektroner og neutroner.

Elektrisk ladning

Elektrisk ladning er en iboende egenskab ved de partikler, der udgør stof. Protoner har en positiv ladning og elektroner lades negativt, neutroner mangler en elektrisk ladning.

I atomet findes protoner og elektroner i lige store mængder, derfor er atomet - og stof generelt - normalt i en neutral tilstand.

Illustration, der repræsenterer et atom. Protoner og neutroner er i det samme antal i kernen. Elektroner befinder sig på forskellige orbitalniveauer omkring kernen

Stoffets oprindelse

Stoffets oprindelse er i de første øjeblikke af dannelsen af ​​universet, et stadium, hvor lette elementer som helium, lithium og deuterium (en isotop af brint) begyndte at dannes.

NASA / WMAP Science Team / Kunst af Dana Berry

Denne fase er kendt som Big Bang-nukleosyntesen, processen til generering af atomkerner fra deres bestanddele: protoner og neutroner. Korte øjeblikke efter Big Bang afkøles universet, og protoner og neutroner blev samlet for at danne atomkerner.

Stjernedannelse og elementers oprindelse

Senere, da stjernerne blev dannet, syntetiserede deres kerner de tyngste elementer gennem kernefusionsprocesser. Sådan stammer almindelig stof, hvorfra alle kendte objekter i universet er dannet, inklusive levende væsener.

Imidlertid mener forskere i dag, at universet ikke udelukkende består af almindelig stof. Den nuværende tæthed af denne sag forklarer ikke mange af de kosmologiske observationer, såsom udvidelsen af ​​universet og hastigheden af ​​stjerner i galakser.

Stjerner bevæger sig hurtigere end forudsagt af tætheden af ​​almindeligt stof, og derfor postuleres eksistensen af ​​et ikke-synligt stof, der er ansvarligt. Det handler om mørk materie.

Eksistensen af ​​en tredje klasse stof er også postuleret, forbundet med det, der er kendt som mørk energi. Husk, at stof og energi er ækvivalente, alt efter hvad Einstein påpegede.

Det, vi vil beskrive næste, henviser udelukkende til det almindelige stof, som vi er lavet af, som har masse og andre generelle karakteristika og mange meget specifikke, afhængigt af typen af ​​stof.

Materiens egenskaber

- Generelle egenskaber

De generelle egenskaber ved stof er fælles for det hele. For eksempel har et stykke træ og et stykke metal masse, optager et volumen og er ved en bestemt temperatur.

Masse, vægt og inerti

Masse og vægt er begreber, der ofte forveksles. Der er dog en grundlæggende forskel mellem dem: massen af ​​et legeme er den samme - medmindre den oplever et tab - men vægten af ​​det samme objekt kan ændre sig. Vi ved, at vægten på Jorden og på Månen ikke er den samme, da Jordens tyngdekraft er større.

Derfor er masse en skalær mængde, mens vægten er vektor. Dette betyder, at vægten af ​​et objekt har størrelse, retning og sans, fordi det er den kraft, Jorden - eller Månen eller et andet astronomisk objekt - trækker objektet mod sin centrum. Her er retningen og sansen "mod midten", mens størrelsen svarer til den numeriske del.

For at udtrykke masse er et tal og en enhed nok. For eksempel taler de om et kilo majs eller et ton stål. I det internationale system af enheder (SI) er masseenheden kilogram.

En anden ting, vi med sikkerhed ved fra hverdagens oplevelse, er, at det er vanskeligere at flytte meget massive genstande end lettere objekter. Sidstnævnte finder det lettere at skifte bevægelser. Det er en egenskab ved stof kaldet inerti, som måles gennem masse.

Bind

Materien optager en vis plads, hvilket ikke er besat af en anden sag. Dette er derfor uigennemtrængeligt, hvilket betyder, at det tilbyder modstand mod andre stoffer, der besætter det samme sted.

For eksempel, når blødgøring af en svamp, er væsken placeret i svampens porer uden at besætte det samme sted som den. Det samme gælder brudte, porøse klipper, der indeholder olie.

Temperatur

Atomer er organiseret i molekyler for at give stofstruktur, men når de først er opnået, er disse partikler ikke i statisk ligevægt. Tværtimod har de en karakteristisk vibrationsbevægelse, der blandt andet afhænger af deres disposition.

Denne bevægelse er forbundet med den indre energi i materien, der måles gennem temperaturen.

- Karakteristiske egenskaber

De er mange, og deres undersøgelse bidrager til at karakterisere de forskellige interaktioner, som sagen er i stand til at etablere. En af de vigtigste er densitet: et kilo jern og et andet træ træ vejer det samme, men kilo jern optager mindre volumen end kiloet træ.

Densitet er forholdet mellem masse og volumen, det optager. Hvert materiale har en densitet, der er karakteristisk for det, skønt det ikke er ufravigeligt, da temperatur og tryk kan udføre vigtige ændringer.

En anden meget speciel egenskab er elasticitet. Ikke alle materialer har den samme opførsel, når de strækkes eller komprimeres. Nogle er meget resistente, andre er let deformerbare.

På denne måde har vi adskillige egenskaber ved stof, der kendetegner dens opførsel i utallige situationer.

Tilstande af materialet

Vand i flydende, fast og gasformig tilstand.

Materiale vises for os i tilstande af aggregering, afhængigt af den sammenhængende kraft mellem partiklerne, der sammensætter den. På denne måde er der fire tilstande, der forekommer naturligt:

-Solid

-Liquids

-Gas

Plasma

Solid

Stof i fast tilstand har en meget veldefineret form, da de bestanddelende partikler er meget sammenhængende. Det har også en god elastisk respons, da faststofstoffet, når det deformeres, har en tendens til at vende tilbage til sin oprindelige tilstand.

Væsker

Væsker har formen af ​​beholderen, der indeholder dem, men alligevel har de et veldefineret volumen, da de molekylære bindinger, selvom de er mere fleksible end i faste stoffer, stadig giver tilstrækkelig samhørighed.

gasser

Materiale i gasform er kendetegnet ved, at dens bestanddele ikke er tæt bundet. Faktisk har de stor mobilitet, og det er derfor, gasser mangler form og ekspanderer, indtil de fylder mængden af ​​beholderen, der indeholder dem.

De tre mest kendte tilstande. Josell7

Plasma

Plasma er stof i gasformig tilstand og ioniseret. Det blev tidligere nævnt, at stof generelt er i en neutral tilstand, men i tilfælde af plasma har en eller flere elektroner adskilt sig fra atomet og efterladt det med en nettoladning.

Selvom plasma er det mindst kendte af stoftilstandene, er sandheden, at det bugner i universet. F.eks. Findes der plasma i jordens ydre atmosfære såvel som i solen og andre stjerner.

På laboratoriet er det muligt at skabe plasma ved at opvarme en gas, indtil elektronerne adskiller sig fra atomerne, eller ved at bombardere gassen med højenergistråling.

Eksempler på stof

Almindelige genstande

Ethvert fælles objekt er lavet af stof, som:

• Bestil
• En stol
• Et bord
• Timber
• Glas.

Grundstof

I elementær stof finder vi de elementer, der udgør den periodiske tabel over elementer, som er den mest elementære del af materien. Alle de genstande, der udgør stof, kan opdeles i disse små elementer.

• Aluminium
• Barium
• Argon
• Bor
• Calcium
• Gallium
• Indisk.

Organisk materiale

Det er det stof, der er skabt af levende organismer og baseret på kemi af kulstof, et let element, der let kan danne kovalente bindinger. Organiske forbindelser er lange kæder af molekyler med stor alsidighed, og livet bruger dem til at udføre dens funktioner.

antistof

Det er en type stof, hvor elektroner er positivt ladet (positroner), og protoner (antiprotoner) er negativt ladede. Neutroner, selvom de er neutrale, har også deres antipartikel kaldet anti-neutron, lavet af antikvier.

Antimaterielle partikler har den samme masse som stofpartikler og forekommer i naturen. Positroner er blevet påvist i kosmiske stråler, den stråling, der kommer fra det ydre rum, siden 1932. Og antipartikler af alle slags er blevet produceret i laboratorier ved hjælp af nukleare acceleratorer.

Et kunstigt anti-atom blev endda skabt, sammensat af en positron, der kredsede om et antiproton. Det varede ikke længe, ​​da antimaterie udslettes i nærvær af stof og producerede energi.

Mørkt stof

Det stof, Jorden er sammensat af, findes også i resten af ​​universet. Stjernekerner fungerer som gigantiske fissionreaktorer, hvori der konstant skabes atomer, der er tungere end brint og helium.

Som vi tidligere har sagt, antyder universets opførsel en meget højere tæthed end observeret. Forklaringen kan ligge i en type stof, der ikke kan ses, men som frembringer effekter, der kan observeres, og som oversættes til tyngdekræfter, der er mere intense end tætheden af ​​observerbart stof producerer.

Mørkt stof og energi antages at udgøre 90% af universet (det tidligere bidrager med 25% af det samlede beløb). Således er kun 10% almindeligt stof og resten mørk energi, som ville være homogent fordelt over hele universet.

Referencer

1. Kemi Libretexts. Materielle fysiske og kemiske egenskaber. Gendannes fra: chem.libretexts.org.
2. Hewitt, Paul. 2012. Konceptuel fysisk videnskab. 5.. Ed. Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2010. Fysik: En konceptuel verdensanskuelse. 7th. Edition. Cengage.
4. Tillery, B. 2013. Integrate Science.6th. Edition. MacGraw Hill.
5. Wikipedia. Stof. Gendannet fra: es.wikipedia.org.
6. Wilczec, F. Massens oprindelse gendannet fra: web.mit.edu.