Konsep materi dipelajari oleh beberapa ilmu sekaligus. Kami akan menganalisis pertanyaan tentang zat apa dari dua sudut pandang - dari posisi ilmu kimia dan dari posisi fisika.

Substansi dalam kimia dan fisika

Ahli kimia memahami materi sebagai zat fisik dengan seperangkat elemen kimia tertentu. Dalam fisika modern, materi dianggap sebagai sejenis materi yang terdiri dari fermion atau sejenis materi yang mengandung fermion, boson, dan memiliki massa diam. Seperti biasa, materi harus terdiri dari partikel, sebagian besar elektron, proton dan neutron. Proton dan neutron membentuk inti atom, dan bersama-sama unsur-unsur ini membentuk atom (materi atom).

Sifat materi

Hampir setiap zat memiliki seperangkat sifat yang unik. Sifat dipahami sebagai karakteristik yang menunjukkan individualitas suatu zat, yang pada gilirannya menunjukkan perbedaannya dari semua zat lain. Sifat fisik dan kimia yang khas adalah konstanta - kerapatan, berbagai jenis suhu, termodinamika, indikator struktur kristal.

Klasifikasi kimia zat

Dalam kimia, zat dibagi menjadi senyawa dan campurannya. Selain itu, zat organik harus dikatakan.Senyawa adalah kumpulan atom yang terhubung satu sama lain, dengan memperhatikan pola-pola tertentu. Perlu dicatat bahwa batas antara senyawa dan campuran zat cukup sulit untuk ditentukan dengan jelas. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sains mengetahui zat-zat yang komposisinya berubah-ubah. Bagi mereka, tidak mungkin membuat formula yang tepat. Selain itu, senyawa pada umumnya merupakan abstraksi, karena dalam arti praktis hanya kemurnian akhir dari zat yang dipelajari yang dapat dicapai. Setiap sampel yang ada dalam kehidupan nyata adalah campuran zat, tetapi dengan dominasi satu zat dari seluruh kelompok. Selain itu, harus dikatakan apa itu zat organik. Kelompok zat kompleks ini mengandung karbon (protein, karbohidrat).

Zat sederhana dan kompleks

Zat Sederhana (O2, O3, H2, Cl2) adalah zat yang hanya terdiri dari atom-atom dari satu unsur kimia. Zat-zat tersebut merupakan wujud keberadaan unsur-unsur dalam bentuk bebas. Dengan kata lain, unsur-unsur kimia ini, yang tidak berasosiasi dengan unsur lain, membentuk zat sederhana. Lebih dari 400 jenis zat semacam itu diketahui sains. Zat sederhana diklasifikasikan menurut jenis ikatan antar atom. Jadi, zat sederhana dibagi menjadi logam (Na, Mg, Al, Bi, dll) dan non-logam (H 2, N 2, Br 2, Si, dll).

Senyawa adalah senyawa kimia yang terdiri dari dua atau lebih unsur yang terikat bersama. Zat sederhana juga berhak disebut senyawa kimia jika molekulnya terdiri dari atom-atom yang dihubungkan oleh ikatan kovalen (nitrogen, oksigen, brom, fluor,). Tetapi akan menjadi kesalahan untuk menyebut gas inert (mulia) dan senyawa kimia atom hidrogen.

Klasifikasi fisik zat

Dari sudut pandang fisika, zat ada dalam beberapa keadaan agregasi - benda, cair dan gas. Tentang benda padat apa, misalnya, yang bisa dilihat dengan mata telanjang. Hal yang sama dapat dikatakan tentang keadaan agregasi lainnya. Zat cair apa yang ada di alam, kita tahu dari sekolah. Patut dicatat bahwa zat seperti air dapat berada di tiga keadaan sekaligus - seperti es, air cair, dan uap. Tiga keadaan agregat suatu zat tidak dianggap sebagai karakteristik individu zat, tetapi sesuai dengan yang berbeda, tergantung pada kondisi eksternal keberadaan zat. Dalam transisi dari keadaan agregat ke keadaan nyata suatu zat kimia, sejumlah jenis perantara dapat diidentifikasi, yang dalam sains disebut keadaan amorf atau kaca, serta keadaan kristal cair dan keadaan polimer. Dalam hal ini, para ilmuwan sering menggunakan konsep "fase".

Selain yang lain, fisika juga mempertimbangkan keadaan agregasi keempat suatu zat kimia. Ini adalah plasma, yaitu keadaan yang terionisasi sebagian atau seluruhnya, dan kerapatan muatan positif dan negatif dalam keadaan ini adalah sama, dengan kata lain, plasma netral secara elektrik. Secara umum, ada banyak zat di alam, tetapi sekarang Anda tahu apa itu zat, dan ini jauh lebih penting.

Unsur kimia, zat sederhana dan kompleks, alotropi. Massa atom dan molekul relatif, mol, massa molar. Valensi, keadaan oksidasi, ikatan kimia, rumus struktur.

Workshop: Perhitungan dengan rumus kimia, persamaan kimia Memecahkan masalah untuk menemukan rumus kimia suatu zat. Memecahkan masalah menggunakan konsep "massa molar". Perhitungan dengan persamaan kimia, jika salah satu zat diambil berlebihan, jika salah satu zat mengandung pengotor. Memecahkan masalah untuk menentukan hasil produk reaksi.

Kimia adalah ilmu tentang zat, sifat dan transformasinya yang terjadi sebagai hasil reaksi kimia, serta hukum dasar yang dipatuhi oleh transformasi ini. Karena semua zat terdiri dari atom, yang, karena ikatan kimia, dapat membentuk molekul, kimia terutama berkaitan dengan studi interaksi antara atom dan molekul yang dihasilkan dari interaksi tersebut.

Unsur kimia - jenis atom tertentu yang memiliki nama, nomor urut, dan kedudukan dalam tabel periodik disebut unsur kimia. Saat ini, 118 unsur kimia diketahui, diakhiri dengan Uuo (Ununoctium - Ununoctium). Setiap unsur diberi label dengan simbol yang mewakili satu atau dua huruf dari nama latinnya (hidrogen dilambangkan dengan huruf H, huruf pertama dari nama latinnya Hidrogenium).

Zat adalah jenis materi dengan sifat kimia dan fisika tertentu. Sekumpulan atom, partikel atom atau molekul yang berada dalam keadaan agregasi tertentu. Tubuh fisik terdiri dari zat (tembaga adalah zat, dan koin tembaga adalah tubuh fisik).

Zat sederhana adalah zat yang terdiri dari atom-atom dari satu unsur kimia: hidrogen, oksigen, dll.

Zat kompleks adalah zat yang terdiri dari atom-atom dari unsur kimia yang berbeda: asam, air, dll.

Alotropi adalah kemampuan beberapa unsur kimia untuk berada dalam bentuk dua atau lebih zat sederhana yang berbeda struktur dan sifatnya. Misalnya: berlian dan batu bara terdiri dari unsur yang sama - karbon.

Massa atom relatif. Massa atom relatif suatu unsur adalah perbandingan antara massa mutlak suatu atom dengan 1/12 massa mutlak suatu atom dari isotop karbon 12C. Massa atom relatif suatu unsur dilambangkan dengan simbol Ar, di mana r adalah huruf awal dari kata bahasa Inggris relative (relatif).

Berat molekul relatif. Massa molekul relatif Mr adalah perbandingan antara massa mutlak suatu molekul dengan 1/12 massa atom karbon isotop 12C.

Perhatikan bahwa massa relatif, menurut definisi, adalah besaran tak berdimensi.

Jadi, 1/12 massa atom isotop karbon 12C, yang disebut satuan massa atom (a.m.u.), dipilih sebagai ukuran massa atom dan molekul relatif:

Ngengat. Dalam kimia, nilai khusus sangat penting - jumlah suatu zat.

Jumlah suatu zat ditentukan oleh jumlah unit struktural (atom, molekul, ion atau partikel lain) zat ini, biasanya dilambangkan dengan n dan dinyatakan dalam mol (mol).

Mol adalah satuan jumlah zat yang mengandung unit struktural zat tertentu sebanyak jumlah atom dalam 12 g karbon, yang hanya terdiri dari isotop 12C.

bilangan Avogadro. Definisi mol didasarkan pada jumlah unit struktural yang terkandung dalam 12 g karbon. Ditetapkan bahwa massa karbon ini mengandung 6,02 × 1023 atom karbon. Oleh karena itu, setiap zat 1 mol mengandung 6,02 × 1023 unit struktural (atom, molekul, ion).

Jumlah partikel 6,02 × 1023 disebut bilangan Avogadro atau konstanta Avogadro dan dilambangkan NA:

NA \u003d 6,02 × 10 23 mol -1

Masa molar. Untuk memudahkan perhitungan berdasarkan reaksi kimia dan dengan mempertimbangkan jumlah reagen awal dan produk interaksi dalam mol, konsep massa molar suatu zat diperkenalkan.

Massa molar M suatu zat adalah perbandingan massanya dengan jumlah zat:
di mana g adalah massa dalam gram, n adalah jumlah zat dalam mol, M adalah massa molar dalam g / mol - nilai konstan untuk setiap zat yang diberikan.
Nilai massa molar secara numerik bertepatan dengan massa molekul relatif suatu zat atau massa atom relatif suatu unsur.

Valensi - kemampuan atom unsur kimia untuk membentuk sejumlah ikatan kimia dengan atom unsur lain atau jumlah ikatan yang dapat dibentuk suatu zat.

Keadaan oksidasi (bilangan oksidasi, muatan formal) adalah nilai bersyarat tambahan untuk merekam proses oksidasi, reduksi dan reaksi redoks, nilai numerik dari muatan listrik yang dikaitkan dengan atom dalam molekul dengan asumsi bahwa pasangan elektron yang membawa keluar koneksi sepenuhnya bergeser ke arah atom yang lebih elektronegatif.
Gagasan tentang tingkat oksidasi membentuk dasar untuk klasifikasi dan tata nama senyawa anorganik.

Keadaan oksidasi sesuai dengan muatan ion atau muatan formal atom dalam molekul atau dalam unit rumus, misalnya:

Na + Cl - , Mg 2+ Cl 2 - , N -3 H 3 - , C +2 O -2 , C +4 O 2 -2 , Cl + F - , H + N +5 O -2 3 , C -4 H 4 + , K +1 Mn +7 O -2 4 .

Keadaan oksidasi ditunjukkan di atas simbol unsur. Berbeda dengan menunjukkan muatan ion, ketika menunjukkan tingkat oksidasi, tanda didahulukan, dan kemudian nilai numerik, dan bukan sebaliknya.

H + N +3 O -2 2 - bilangan oksidasi, H + N 3+ O 2- 2 - muatan.

Bilangan oksidasi atom dalam zat sederhana adalah nol, misalnya:

O 0 3 , Br 0 2 , C 0 .

Jumlah aljabar bilangan oksidasi atom-atom dalam suatu molekul selalu nol:

H + 2 S +6 O -2 4 , (+1 2) + (+6 1) + (-2 4) = +2 +6 -8 = 0

Ikatan kimia, saling tarik menarik atom, mengarah pada pembentukan molekul dan kristal. Merupakan kebiasaan untuk mengatakan bahwa dalam sebuah molekul atau dalam kristal terdapat ikatan kimia antara atom-atom yang bertetangga. Ikatan kimia ditentukan oleh interaksi antara partikel bermuatan (inti dan elektron). Karakteristik utama dari ikatan kimia adalah kekuatan, panjang, polaritas.

Properti - seperangkat fitur yang membedakan beberapa zat dari yang lain, mereka adalah kimia dan fisik.

Sifat fisik - tanda-tanda suatu zat, di mana zat tersebut tidak mengubah komposisi kimianya (Kerapatan, keadaan agregasi, titik leleh dan titik didih, dll.)

Sifat kimia - kemampuan zat untuk berinteraksi dengan zat lain atau berubah di bawah pengaruh kondisi tertentu.Hasilnya adalah transformasi satu zat atau zat menjadi zat lain.

Fenomena fisik - materi baru tidak terbentuk.
Fenomena kimia - zat baru terbentuk.

ZAT

ZAT

jenis materi, yang, berbeda dengan fisik. medan, memiliki massa diam. Pada akhirnya, gelombang terdiri dari partikel elementer yang istirahatnya tidak sama dengan nol (kebanyakan dari elektron, proton, neutron). Dalam klasik V. fisika dan fisika. medan benar-benar bertentangan satu sama lain sebagai dua jenis materi, yang pertama diskrit, dan yang kedua kontinu. Quantum, yang memperkenalkan gagasan dual. sifat gelombang sel dari setiap objek mikro, menyebabkan penyamarataan oposisi ini. Pengungkapan hubungan timbal balik yang erat antara air dan medan menyebabkan pendalaman gagasan tentang struktur materi. Atas dasar ini, V. dan materi dibatasi secara ketat, di seluruh hal. berabad-abad, diidentifikasi baik dengan filsafat dan sains, dan filsafat signifikansi tetap dengan kategori materi, dan V. mempertahankan yang ilmiah dalam fisika dan kimia. Vakum terjadi di bawah kondisi terestrial di empat keadaan: gas, cairan, padatan, dan plasma. Dinyatakan bahwa V. juga bisa eksis dalam superpadat khusus (misalnya dalam neutron) kondisi.

Vavilov S. I., Pengembangan gagasan materi, Sobr. op., t. 3, M., 1956, dengan.-41-62; Struktur dan bentuk materi. [Duduk. Pasal], M., 1967.

I.S. Alekseev.

Kamus ensiklopedis filosofis. - M.: Ensiklopedia Soviet. Bab editor: L. F. Ilyichev, P. N. Fedoseev, S. M. Kovalev, V. G. Panov. 1983 .

ZAT

dekat dalam arti konsep urusan, tetapi tidak sepenuhnya setara. Sedangkan kata "" terutama dikaitkan dengan gagasan tentang realitas yang kasar, lembam, mati, di mana hukum mekanis eksklusif mendominasi, substansinya adalah "materi", yang, karena penerimaan bentuk, membangkitkan bentuk, kesesuaian hidup, hal memuliakan. cm. tenun Gestalt.

Kamus Ensiklopedis Filsafat. 2010 .

ZAT

salah satu bentuk dasar materi. V. termasuk makroskopik. benda dalam semua keadaan agregasi (gas, cairan, kristal, dll.) dan partikel yang membentuknya dan memiliki massanya sendiri ("massa diam"). Banyak jenis partikel yang dikenal dalam V.: partikel "dasar" (elektron, proton, neutron, meson, positron, dll.), inti atom, atom, molekul, ion, radikal bebas, partikel koloid, makromolekul, dll. (lihat partikel dasar materi).

Lit.: Engels F., Dialektika Alam, Moskow, 1955; miliknya sendiri, Anti-Dühring, M., 1957; V. I. Lenin, Materialisme dan empirisme-kritik, Soch., 4th ed., vol.14; Vavilov S. I., Pengembangan gagasan materi, Sobr. soch., vol.3, M., 1956; miliknya, Lenin dan modern, ibid; miliknya sendiri, Lenin dan masalah filosofis fisika modern, ibid.; Goldansky V., Leikin E., Transformasi inti atom, M., 1958; Kondratyev VN, Struktur dan sifat kimia molekul, M., 1953; "Kemajuan dalam Ilmu Fisika", 1952, vol.48, no. 2 (didedikasikan untuk masalah massa dan energi); Ovchinnikov N. F., Konsep massa dan energi ..., M., 1957; Kedrov B. M., Evolusi konsep unsur dalam kimia, M., 1956; Novozhilov Yu. V., Partikel dasar, Moskow, 1959.

Ensiklopedia Filsafat. Dalam 5 volume - M.: Soviet Encyclopedia. Diedit oleh F. V. Konstantinov. 1960-1970 .

Sinonim:

Apa itu substansi - salah satu pertanyaan itu, jawabannya tampaknya jelas, tetapi di sisi lain - coba jawab! Sepintas, semuanya sederhana: substansinya adalah apa yang terbuat dari tubuh ... entah bagaimana ternyata tanpa batas. Mari kita coba mencari tahu.

Untuk kesederhanaan, mari kita mulai dengan konsep yang lebih kompleks dan abstrak - materi. Hari ini diyakini bahwa materi adalah realitas objektif yang ada dalam ruang dan perubahan waktu.

Realitas ini ada dalam dua bentuk. Salah satu bentuk ini memiliki sifat gelombang: tidak berbobot, kontinuitas, permeabilitas, kemampuan merambat dengan kecepatan cahaya. Sifat bentuk lain adalah sel: ia memiliki massa diam, terdiri dari partikel lokal (inti atom dan elektron), permeabel yang buruk (dan dalam beberapa kasus tidak dapat ditembus sama sekali), dan jauh dari kecepatan cahaya. Bentuk pertama dari keberadaan materi disebut medan, yang kedua adalah zat.

Di sini perlu untuk membuat reservasi: pembagian yang begitu jelas dilakukan pada abad ke-19, kemudian - dengan ditemukannya dualisme gelombang sel - itu harus dipertanyakan. Ternyata medan dan materi memiliki lebih banyak kesamaan daripada yang diperkirakan, karena bahkan sebuah elektron menunjukkan sifat-sifat partikel dan gelombang! Namun, ini memanifestasikan dirinya dalam mikrokosmos, pada tingkat partikel dasar, dalam makrokosmos - pada tingkat tubuh - ini tidak jelas, sehingga pembagian menjadi materi dan medan cukup cocok.

Tapi kembali ke substansi kita. Seperti yang kita semua ingat dari sekolah, itu bisa ada di tiga negara bagian. Salah satunya padat: molekul praktis tidak bergerak, sangat tertarik satu sama lain, sehingga tubuh mempertahankan bentuknya. Yang lainnya adalah cairan: molekul dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain, tubuh mengambil bentuk wadah di mana ia berada, tanpa memiliki bentuknya sendiri. Dan akhirnya - gas: pergerakan molekul yang kacau, koneksi yang lemah di antara mereka, sebagai akibatnya - tidak adanya tidak hanya bentuk, tetapi juga volume: gas akan mengisi wadah volume apa pun, didistribusikan di atasnya. Zat apa pun dapat berada dalam keadaan seperti itu, satu-satunya pertanyaan adalah kondisi apa yang diperlukan untuk ini - misalnya, hidrogen metalik, yang tersedia di Jupiter, belum dapat diperoleh di Bumi bahkan di laboratorium.

Tetapi ada juga keadaan materi keempat - plasma. Ini adalah gas terionisasi - mis. gas di mana, bersama dengan atom netral, ada partikel bermuatan positif dan negatif - ion (atom yang kehilangan sebagian elektron) dan elektron, sedangkan jumlah partikel bermuatan positif dan negatif saling menyeimbangkan - ini disebut kuasi- kenetralan. Keadaan materi seperti itu dimungkinkan pada suhu yang sangat tinggi - hitungannya mencapai ribuan kelvin. Ini menimbulkan pertanyaan: jika plasma adalah gas terionisasi, mengapa harus dianggap sebagai materi keempat, mengapa tidak dapat dianggap sebagai sejenis gas?

Ternyata tidak bisa! Dalam beberapa sifat, plasma berlawanan dengan gas. Gas memiliki konduktivitas listrik yang sangat rendah, sedangkan plasma memiliki konduktivitas listrik yang tinggi. Gas terdiri dari partikel yang mirip satu sama lain, yang jarang bertabrakan, dan plasma terdiri dari partikel yang berbeda muatan listriknya, terus berinteraksi satu sama lain.

Jika sulit bagi Anda untuk membayangkan apa itu plasma, jangan kecewa: Anda melihatnya setiap hari, dan jika Anda beruntung, maka setiap malam, karena bintang, termasuk Matahari kita, terbuat darinya! Seseorang juga telah belajar menggunakannya: itu adalah plasma neon atau argon yang "berfungsi" dalam tanda-tanda bercahaya!

Jadi, seseorang dapat berbicara dengan percaya diri bukan tentang tiga, tetapi tentang empat keadaan materi ... bukankah ini yang ditebak oleh para filsuf zaman dahulu ketika berbicara tentang empat elemen keberadaan: "bumi" (padat), "air" ( cair), "udara" (gas ), "api" (plasma)? Dan kami, keturunan yang tidak masuk akal, masih mencari semacam mistisisme dalam hal ini!

Massa molekul relatif - massa (sma) 6.02 × 10 23 molekul zat kompleks. Secara numerik sama dengan massa molar, tetapi berbeda dalam dimensi.

1. Atom-atom dalam molekul terhubung satu sama lain dalam urutan tertentu. Mengubah urutan ini mengarah pada pembentukan zat baru dengan sifat baru.
2. Hubungan atom terjadi sesuai dengan valensinya.
3. Sifat-sifat zat tidak hanya bergantung pada komposisinya, tetapi juga pada "struktur kimia", yaitu, pada urutan hubungan atom dalam molekul dan sifat pengaruh timbal baliknya. Atom-atom yang terikat langsung satu sama lain memiliki pengaruh paling kuat satu sama lain.

Efek termal dari reaksi- adalah kalor yang dilepaskan atau diserap oleh sistem selama berlangsungnya reaksi kimia di dalamnya. Tergantung pada apakah reaksi terjadi dengan pelepasan panas atau disertai dengan penyerapan panas, reaksi eksotermik dan endotermik dibedakan. Yang pertama, sebagai suatu peraturan, mencakup semua reaksi koneksi, dan yang kedua - reaksi dekomposisi.

Laju reaksi kimia- perubahan jumlah salah satu zat yang bereaksi per satuan waktu dalam satuan ruang reaksi.

Energi dalam sistem- energi total sistem internal, termasuk energi interaksi dan pergerakan molekul, atom, inti, elektron dalam atom, intranuklear, dan jenis energi lainnya, kecuali energi kinetik dan potensial sistem secara keseluruhan.

Entalpi standar (panas) pembentukan zat kompleks- efek termal dari reaksi pembentukan 1 mol zat ini dari zat sederhana yang berada dalam keadaan agregasi yang stabil dalam kondisi standar (= 298 K dan tekanan 101 kPa).