Dunia fisik di sekitar kita terdiri dari materi. Dengan panca indera kita, kita dapat mengenali atau merasakan berbagai jenis materi. Beberapa mudah dilihat sebagai batu, yang dapat dilihat dan dipegang dengan tangan, yang lain kurang mudah dikenali atau tidak dapat dirasakan oleh salah satu indra; Misalnya udara. The materi adalah sesuatu yang memiliki massa dan berat, menempati tempat di ruang angkasa, mengesankan indera kita dan mengalami fenomena inersia (resistensi ditawarkan untuk posisi perubahan).
Ada apa
Daftar Isi
Definisi materi, menurut fisika, adalah segala sesuatu yang menyusun apa yang menempati suatu wilayah dalam ruang-waktu, atau, sebagaimana dijelaskan oleh asal etimologisnya, ia adalah substansi dari mana segala sesuatu dibuat. Dengan kata lain, konsep materi menetapkan bahwa segala sesuatu yang ada di Semesta yang memiliki massa dan volume, yang dapat diukur, dirasakan, dikuantifikasi, diamati, yang menempati ruang-waktu dan yang diatur oleh hukum alam..
Selain itu, materi yang ada dalam benda memiliki energi (kemampuan benda untuk melakukan pekerjaan, seperti bergerak atau berubah dari satu keadaan ke keadaan lain), yang memungkinkannya untuk menyebar dalam ruang-waktu (yang merupakan sebuah konsep gabungan ruang dan waktu: objek mana yang menempati ruang tertentu pada titik tertentu di garis waktu). Penting untuk diperhatikan bahwa tidak semua bentuk materi yang memiliki energi memiliki massa.
Ada materi dalam segala hal, karena ia muncul di berbagai kondisi fisik; oleh karena itu, ia bisa ada baik di palu maupun di dalam balon. Ada juga tipe yang berbeda; jadi tubuh yang hidup adalah materi, juga benda mati.
Definisi materi juga menunjukkan bahwa ia terdiri dari atom, yang merupakan unit materi yang sangat kecil, yang dianggap paling kecil, sampai ditemukan bahwa pada gilirannya, partikel lain yang lebih kecil (the elektron, yang bermuatan negatif; proton yang bermuatan positif; dan neutron, yang bermuatan netral atau tidak bermuatan).
Ada 118 jenis di antaranya, yang disebutkan dalam Tabel Periodik Unsur, yang merupakan urusan satu jenis atom, sedangkan senyawa adalah zat yang tersusun dari dua atom atau lebih, misalnya air (hidrogen dan oksigen). Selanjutnya, molekul adalah bagian dari materi, dan didefinisikan sebagai kelompok atom dengan konfigurasi yang mapan, yang ikatannya bersifat kimiawi atau elektromagnetik.
Sebuah benda atau apapun di dunia ini dapat terdiri dari berbagai jenis materi, seperti kue atau sebutir garam, dan jenis bahan yang berbeda dapat diperoleh jika keadaan fisiknya berubah. Modifikasi ini bisa fisik atau kimiawi. Modifikasi fisik terjadi bila penampakan benda diubah atau ditransformasikan, sedangkan kimia terjadi bila ada perubahan pada komposisi atomnya.
Subjek diurutkan berdasarkan tingkat kerumitannya. Dalam kasus organisme hidup, dari yang paling sederhana hingga yang paling kompleks, dalam klasifikasi materi, kita memiliki:
- Subatomik: Partikel penyusun atom: proton (+), neutron (tanpa muatan) dan elektron (-).
- Atom: Unit minimum materi.
- Molekuler: Kelompok dari dua atau lebih atom, yang bisa dari jenis yang sama atau berbeda, dan membentuk kelas materi yang berbeda.
- Sel: Unit minimum semua organisme hidup, terdiri dari molekul kompleks.
- Jaringan: Kelompok sel yang fungsinya sama.
- Organ: Komposisi jaringan dalam anggota yang memenuhi beberapa fungsi.
- Sistem atau aparatus: Komposisi organ dan jaringan yang bekerja sama untuk fungsi tertentu.
- Organisme: Ini adalah seperangkat organ, sistem, sel, makhluk hidup, individu. Dalam kasus ini, meskipun ia adalah bagian dari kelompok yang banyak serupa, ia unik dengan DNA yang berbeda dari semua spesies lainnya.
- Populasi: Organisme serupa yang dikelompokkan dan hidup di ruang yang sama.
- Spesies: Kombinasi semua populasi organisme dari jenis yang sama.
- Ekosistem: Hubungan berbagai spesies melalui rantai makanan di lingkungan tertentu.
- Bioma: Kelompok ekosistem dalam suatu wilayah.
- Biosfer: Kumpulan semua makhluk hidup dan lingkungan tempat mereka berhubungan.
Karakteristik materi
Untuk mendefinisikan apa itu materi, penting untuk disebutkan bahwa ia memiliki karakteristik. Ciri-ciri materi berbeda -beda sesuai dengan keadaan fisik di mana ia muncul, yaitu menurut bentukan dan struktur penyusun atom-atom tersebut serta seberapa bersatu mereka satu sama lain. Masing-masing dan masing-masing akan menentukan bagaimana tubuh, objek, substansi, atau massa terlihat atau berinteraksi. Tetapi ada karakteristik yang umum untuk segala sesuatu yang terdiri dari materi, dan itu adalah sebagai berikut:
1. Mereka menyajikan berbagai status agregasi materi: padat, cair, gas, dan plasma. Selain keadaan fisik materi ini, ada dua keadaan yang kurang terkenal, yaitu superfluida (yang tidak memiliki viskositas dan dapat mengalir tanpa jenis hambatan apa pun dengan cara tak terbatas dalam rangkaian tertutup) dan supersolid (materi yang padat dan cair saat waktu yang sama), dan helium dianggap dapat menampilkan semua bentuk materi.
2. Mereka memiliki massa, yang merupakan jumlah materi dalam suatu volume atau luas tertentu.
3. Mereka menyajikan berat, yang merepresentasikan sejauh mana gravitasi akan memberikan tekanan pada benda tersebut; Artinya, seberapa besar gaya tarik-menarik bumi di atasnya.
4. Mereka menunjukkan suhu, yang merupakan jumlah energi panas yang ada di dalamnya. Antara dua benda dengan suhu yang sama tidak akan terjadi perpindahan, oleh karena itu akan tetap sama pada keduanya; Sebaliknya, dalam dua benda dengan suhu berbeda, benda yang lebih panas akan mentransfer energi panasnya ke benda yang lebih dingin.
5. Mereka memiliki volume, yang mewakili jumlah ruang yang mereka tempati di suatu tempat, dan diberikan oleh panjang, massa, porositas, di antara atribut-atribut lainnya.
6. Mereka memiliki impenetrability, yang berarti bahwa setiap benda dapat menempati satu ruang dan hanya satu ruang pada satu waktu, sehingga ketika suatu benda mencoba menempati ruang yang lain, salah satu dari keduanya akan tergeser.
7. Mereka memiliki massa jenis, yaitu perbandingan antara massa dan volume benda. Dari kepadatan tertinggi hingga terendah di negara bagian, ada: padatan, cairan, dan gas.
8. Ada materi yang homogen dan heterogen. Dalam kasus pertama, hampir tidak mungkin untuk mengidentifikasi apa yang membuatnya, bahkan dengan bantuan mikroskop; sedangkan yang kedua, Anda dapat dengan mudah mengamati elemen-elemen yang ada di dalamnya dan membedakannya.
9. Memiliki kompresibilitas, yaitu kemampuan untuk mengurangi volumenya jika terkena tekanan dari luar, misalnya suhu.
Selain itu, perubahan dalam keadaan materi dapat disorot, yaitu proses di mana keadaan agregasi suatu benda mengubah struktur molekulnya untuk berubah menjadi keadaan lain. Mereka adalah bagian dari sifat materi yang intensif, dan ini adalah:
- Merger. Ini adalah proses di mana materi dalam keadaan padat diubah menjadi bentuk cair melalui penerapan energi panas.
- Pembekuan dan pemadatan. Itu adalah ketika cairan menjadi padat melalui proses pendinginan, mengubah strukturnya menjadi lebih kuat dan lebih tahan.
- Sublimasi. Ini adalah proses di mana, dengan menambahkan energi panas, atom-atom benda padat tertentu akan bergerak cepat menjadi gas tanpa melalui keadaan cair sebelumnya.
- Deposisi atau kristalisasi. Dengan menghilangkan panas dari suatu gas, dapat menyebabkan partikel-partikel yang membentuknya berkelompok membentuk beberapa kristal padat, tanpa harus melalui keadaan cair sebelumnya.
- Pendidihan, penguapan atau penguapan. Ini adalah proses di mana, ketika panas diterapkan pada cairan, ia akan berubah menjadi gas, saat atomnya terpisah.
- Kondensasi dan pencairan. Ini adalah proses penguapan kebalikan, di mana ketika dingin diterapkan pada gas, partikelnya akan melambat dan semakin dekat satu sama lain sampai membentuk cairan lagi.
Apa sifat-sifat materi
Sifat-sifat materi itu beragam, karena ada banyak sekali komponen di dalamnya, tetapi mereka akan menampilkan sifat-sifat fisik, kimia, fisikokimia, umum dan spesifik. Tidak semua jenis materi akan menunjukkan semua sifat ini, karena, misalnya, beberapa berlaku untuk beberapa jenis zat, benda, atau massa, terutama bergantung pada keadaan agregatnya.
Di antara sifat umum utama materi, kita memiliki:
Perpanjangan
Ini adalah bagian dari sifat fisik materi, karena mengacu pada luas dan jumlah materi yang ditempatinya di ruang angkasa. Ini berarti bahwa mereka adalah sifat ekstensif: antara lain volume, panjang, energi kinetik (bergantung pada massa dan perpindahannya) dan potensial (ditentukan oleh posisinya dalam ruang).
Adonan
Ini mengacu pada jumlah materi yang dimiliki suatu benda atau tubuh, tidak bergantung pada perluasan atau posisinya; Artinya, jumlah massa yang ada di dalamnya tidak terkait dengan berapa banyak volume yang ditempati di ruang angkasa, sehingga benda yang ekstensinya kecil dapat memiliki massa yang sangat besar dan sebaliknya. Contoh sempurna adalah lubang hitam, yang memiliki jumlah massa yang tidak dapat dihitung relatif terhadap luasnya di ruang angkasa.
Kelembaman
Dalam konsep materi, ini adalah properti yang dimiliki benda untuk mempertahankan keadaan diamnya, atau melanjutkan gerakannya, kecuali jika gaya di luarnya mengubah posisinya di ruang.
Porositas
Di antara atom-atom yang menyusun definisi materi dalam sebuah benda, terdapat ruang-ruang kosong, yang, bergantung pada satu atau lain materi, ruang-ruang ini akan menjadi lebih besar atau lebih kecil. Ini disebut porositas, yang berarti kebalikan dari pemadatan.
Ketidakpisahan
Ini adalah kemampuan benda untuk memecah menjadi potongan - potongan kecil, bahkan pada ukuran molekul dan atom, sampai pada titik disintegrasi. Pembagian ini dapat menjadi produk transformasi mekanis dan fisik, tetapi tidak akan mengubah komposisi kimianya, dan tidak akan mengubah esensi materi.
Elastisitas
Ini mengacu pada salah satu sifat utama materi, dan dalam hal ini adalah kemampuan benda untuk kembali ke volume aslinya setelah terkena gaya tekan yang merusak bentuknya. Namun, ada batasan untuk sifat ini dan ada bahan yang lebih rentan terhadap elastisitas daripada yang lain.
Selain yang disebutkan di atas, penting untuk menyoroti sifat fisik materi lainnya dan sifat kimia materi yang ada dan banyak jumlahnya. Diantara mereka:
1. Sifat fisik:
a) Intensif atau intrinsik (sifat khusus)
- Penampilan: Terutama dalam keadaan apa tubuh itu dan seperti apa bentuknya.
- Warna: Ini juga berkaitan dengan penampilan fisik, tetapi ada zat yang memiliki warna berbeda.
- Bau: Itu tergantung pada komposisinya, dan dilihat dari baunya.
- Taste: Bagaimana zat dirasakan sesuai selera.
- Titik leleh, didih, beku dan sublimasi: Titik di mana suatu materi berubah dari padat menjadi cair; cair menjadi bersoda; cair menjadi padat; dan padat menjadi gas; masing-masing.
- Kelarutan: Mereka larut saat dicampur dengan cairan atau pelarut.
- Kekerasan: Skala di mana suatu bahan memungkinkan untuk tergores, dipotong dan dilintasi oleh yang lain.
- Viskositas: Resistensi cairan untuk mengalir.
- Tegangan permukaan: Ini adalah kemampuan fluida untuk menahan kenaikan permukaannya.
- Konduktivitas listrik dan termal: Kemampuan material untuk menghantarkan listrik dan panas.
- Kelenturan: Properti yang memungkinkannya berubah bentuk tanpa putus.
- Daktilitas: Kemampuan untuk merusak dan membentuk benang material.
- Dekomposisi termal: Saat panas diterapkan, zat berubah secara kimiawi.
b) Ekstensif atau ekstrinsik (sifat umum)
- Massa: Jumlah materi dalam tubuh.
- Volume: Ruang yang ditempati tubuh.
- Berat: Gaya dorong gravitasi pada benda.
- Tekanan: Kemampuan untuk mendorong "keluar" dari apa yang ada di sekitar mereka.
- Inersia: Kemampuan untuk tetap tidak bergerak kecuali ada kekuatan eksternal yang menggerakkannya.
- Panjang: Luasnya benda berdimensi tunggal dalam ruang.
- Energi kinetik dan potensial: Karena pergerakan dan posisinya di luar angkasa.
2. Sifat Kimia:
- PH: Tingkat keasaman atau alkalinitas zat.
- Pembakaran: Kemampuan untuk membakar dengan oksigen, di mana ia melepaskan panas dan karbon dioksida.
- Energi ionisasi: Energi yang diterima elektron untuk melepaskan diri dari atomnya.
- Oksidasi: Kemampuan untuk membentuk elemen kompleks melalui hilangnya atau mendapatkan elektron.
- Korosi: Ini adalah kemampuan suatu zat untuk merusak atau merusak struktur suatu bahan.
- Toksisitas: Sejauh mana suatu zat dapat membahayakan organisme hidup.
- Reaktivitas: Kecenderungan untuk bergabung dengan zat lain.
- Kemudahan terbakar: Kemampuan untuk menghasilkan ledakan panas yang disebabkan oleh suhu eksternal yang tinggi.
- Stabilitas kimia: Kemampuan suatu zat untuk bereaksi terhadap oksigen atau air.
Keadaan agregasi materi
Materi dapat muncul dalam kondisi fisik yang berbeda. Ini berarti bahwa konsistensinya, di antara karakteristik lainnya, akan berbeda sesuai dengan struktur atom dan molekulnya, oleh karena itu ia berbicara tentang sifat-sifat khusus materi. Di antara kondisi utama yang dapat dicapai adalah sebagai berikut:
Padat
Benda padat memiliki kekhasan memiliki atom yang sangat dekat satu sama lain, yang memberi mereka kekerasan dan mereka menolak disilangkan atau dipotong oleh padatan lain. Selain itu, mereka memiliki kelenturan, yang memungkinkan mereka untuk berubah bentuk di bawah tekanan tanpa perlu terfragmentasi.
Komposisinya juga memungkinkan mereka untuk memiliki keuletan, yang merupakan kemungkinan membentuk benang dari bahan yang sama ketika gaya yang berlawanan datang ke arah objek, memungkinkannya untuk meregang; dan titik leleh, sehingga pada temperatur tertentu dapat mengubah wujudnya dari padat menjadi cair.
Cair
Atom-atom yang menyusun cairan disatukan tetapi dengan gaya yang lebih kecil dari padatan; Mereka juga bergetar dengan cepat, yang memungkinkannya mengalir dan viskositas atau ketahanannya terhadap gerakan akan tergantung pada jenis cairannya (semakin kental, semakin sedikit cairan). Bentuknya akan ditentukan oleh wadah yang menampungnya.
Seperti benda padat, mereka memiliki titik didih, di mana mereka akan berhenti menjadi cair dan menjadi gas; dan mereka juga memiliki titik beku, di mana mereka tidak lagi cair menjadi padat.
Berbentuk gas
Atom-atom yang ada dalam gas mudah menguap, tersebar, dan gaya gravitasi memengaruhi mereka pada tingkat yang lebih rendah daripada keadaan materi sebelumnya. Seperti halnya cairan, ia tidak memiliki bentuk, ia akan mengambil wadah atau lingkungan di mana ia berada.
Keadaan materi ini, seperti cairan, memiliki kompresibilitas dan pada tingkat yang lebih tinggi; ia juga memiliki tekanan, yang memberi mereka kualitas untuk mendorong apa yang ada di sekitar mereka. Ia juga mampu berubah menjadi cairan di bawah tekanan tinggi (likuifaksi) dan menghilangkan energi panas, bisa menjadi gas cair.
Plasmatic
Keadaan materi ini adalah salah satu yang paling tidak umum. Atom mereka bertindak mirip dengan elemen gas, dengan perbedaan bahwa mereka diisi dengan listrik, meskipun tanpa elektromagnetisme, yang menjadikannya konduktor listrik yang baik. Karena memiliki karakteristik khusus yang tidak terkait dengan tiga kondisi lainnya, ia dianggap sebagai kondisi agregasi materi keempat.
Apa itu Hukum Kekekalan Materi?
Hukum Kekekalan Materi atau Lomonosov-Lavoisier, menetapkan bahwa tidak ada jenis materi yang dapat dimusnahkan, tetapi diubah menjadi materi lain dengan karakteristik eksternal yang berbeda atau bahkan pada tingkat molekuler, tetapi massa materi tetap. Yaitu, karena mengalami suatu proses fisik atau kimiawi, ia mempertahankan massa dan berat yang sama, serta dalam proporsi spasialnya (volume yang ditempati).
Penemuan ini dibuat oleh ilmuwan Rusia Mikhail Lomonosov (1711-1765) dan Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794). Yang pertama mengamati itu untuk pertama kalinya ketika pelat timah tidak kehilangan beratnya setelah dilebur dalam wadah tertutup; Namun, temuan ini tidak dianggap penting pada saat itu.
Bertahun-tahun kemudian, Lavoisier bereksperimen dengan wadah tertutup, di mana ia merebus air selama 101 hari dan uapnya tidak keluar tetapi kembali ke dalamnya. Dia membandingkan bobot sebelum dan sesudah percobaan dan menyimpulkan bahwa materi tidak diciptakan atau dihancurkan tetapi diubah.
Hukum ini memiliki pengecualiannya, dan ini akan terjadi dalam kasus reaksi jenis nuklir, karena di dalamnya massa dapat diubah menjadi energi dan dalam arah yang berlawanan, sehingga dapat dikatakan bahwa mereka dapat "dihancurkan" atau "diciptakan. “Untuk tujuan tertentu, tapi kenyataannya sedang ditransformasikan, meskipun itu energi.
Contoh materi
Di antara contoh-contoh utama materi, berikut ini dapat disorot berdasarkan keadaan agregasi:
- Solid State: Batu, kayu, piring, batang baja, buku, balok, cangkir plastik, apel, botol, telepon.
- Kondisi Cair: Air, minyak, lahar, minyak, darah, laut, hujan, getah, cairan lambung.
Gasnya
- Keadaan Gas: Oksigen, gas alam, metana, butana, hidrogen, nitrogen, gas rumah kaca, asap, uap air, karbon monoksida.
- Keadaan Plasmatik: Api, cahaya utara, Matahari dan bintang lainnya, angin matahari, ionosfer, pelepasan listrik dari penggunaan atau penggunaan industri, materi antara planet, bintang dan galaksi, badai listrik, neon di bentuk plasma dari lampu neon, monitor layar plasma dari televisi atau lainnya.
