• Τι είναι η ύλη;
• Χημικές ιδιότητες της ύλης
• Φυσικές ιδιότητες της ύλης
• Ταξινόμηση της ύλης
• Παραδείγματα ύλης

Εξηγούμε τι είναι η ύλη και ποιες είναι οι χημικές και φυσικές της ιδιότητες. Επίσης, πώς ταξινομείται και μερικά παραδείγματα ύλης.

Με χημικούς όρους, η ύλη αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια που ονομάζονται άτομα.

Τι είναι η ύλη;

Καλούμε ύλη σε καθετί που καταλαμβάνει μια συγκεκριμένη θέση στο σύμπαν ή χώρο, έχει ένα ορισμένο ποσό Ενέργεια και υπόκειται σε αλληλεπιδράσεις και αλλαγές στο καιρός, το οποίο μπορεί να μετρηθεί με ένα όργανο του μέτρηση.

Από χημική άποψη, ύλη είναι το σύνολο των συστατικών στοιχείων του πραγματικότητα αντιληπτό, δηλαδή αυτό που συνιστά τις ουσίες γύρω μας και τον εαυτό μας. ο χημεία είναι το επιστήμη που ασχολείται με τη μελέτη της σύνθεσης και του μετασχηματισμού της ύλης.

Χρησιμοποιούμε τον όρο ύλη ως συνώνυμο του ουσία, δηλαδή του πράγματος από το οποίο είναι φτιαγμένα τα αντικείμενα και το καταλαβαίνουμε επιστημονικά ως κάτι άλλο από δυνάμεις ή ενέργειες, που σχετίζονται περισσότερο με δυναμική που αλληλεπιδρούν με αντικείμενα.

Η ύλη βρίσκεται παντού και σε οποιαδήποτε φυσική κατάσταση (στερεό, υγρό, αέριο, πλάσμα). Υπάρχει ύλη στο αέρας που αναπνέεις, καθώς και σε ένα ποτήρι Νερό. Ό,τι βλέπουμε, νιώθουμε και αγγίζουμε είναι ύλη, και γι' αυτό είναι θεμελιώδες για την ανάπτυξη του ΖΩΗ στο πλανήτης.

Από όσο γνωρίζουμε, χημικά η ύλη αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια, τα οποία ονομάζουμε άτομα. Τα άτομα είναι οι θεμελιώδεις μονάδες της ύλης. Κάθε άτομο έχει τις ιδιότητες του χημικό στοιχείο στην οποία ανήκει. Υπάρχουν μέχρι τώρα 118 χημικά στοιχεία που εντοπίζονται, ταξινομούνται και ταξινομούνται στο Περιοδικός Πίνακας των στοιχείων.

Από την άλλη πλευρά, τα άτομα είναι διαφορετικά μεταξύ τους, ανάλογα με την ποσότητα ή την κατανομή τους υποατομικά σωματίδια, που είναι πάντα τριών τύπων: ηλεκτρόνια (αρνητική χρέωση), πρωτόνια (θετική χρέωση) και νετρόνια (ουδέτερη φόρτιση). Τα πρωτόνια και τα νετρόνια βρίσκονται στον ατομικό πυρήνα και τα ηλεκτρόνια γύρω από αυτόν.

Οι αντιδράσεις μεταξύ των μορφών ύλης ή διαφορετικών ουσιών είναι γνωστές ως χημικές αντιδράσεις.

Χημικές ιδιότητες της ύλης

Ορισμένες ουσίες μπορούν να δημιουργήσουν μια έκρηξη που απελευθερώνει θερμότητα και παράγει φλόγες.

Κάθε μορφή ύλης αντιδρά παρουσία άλλων ουσιών, σύμφωνα με ορισμένες συστατικές ιδιότητες των ατόμων της ή μόρια, που επιτρέπει στο αποτέλεσμα των εν λόγω αντιδράσεων να είναι ουσίες διαφορετικές από τις αρχικές (πιο πολύπλοκες ή απλούστερες).

Μεταξύ των κυριότερων χημικών ιδιοτήτων της ύλης είναι:

• pH. Η διαβρωτικότητα των οξέων και η καυστικότητα των βάσεις Έχει να κάνει με το pH της ύλης, δηλαδή το επίπεδο οξύτητας ή αλκαλικότητας της, την ικανότητά της να δίνει ή να λαμβάνει ηλεκτρόνια όταν έρχεται σε επαφή με ορισμένα υλικά, όπως π.χ. μέταλλα ή σαν το οργανικό υλικό. Αυτές οι αντιδράσεις είναι συνήθως εξώθερμες, δηλαδή δημιουργούν θερμότητα. Από την άλλη πλευρά, το pH μετρά την ποσότητα των ιόντων H3O + ή OH– σε μια ουσία ή α διάλυση.
• Αντιδραστικότητα. Σύμφωνα με την ατομική της σύσταση, η ύλη μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο δραστική, δηλαδή περισσότερο ή λιγότερο επιρρεπής να συνδυαστεί με άλλες ουσίες. Στην περίπτωση των πιο αντιδραστικών μορφών, όπως τα μέταλλα καισίου (Ce) και φράγκιο (Fr), είναι σπάνιο να τα δούμε σε καθαρές μορφές, είναι σχεδόν πάντα μέρος του ενώσεις με άλλα στοιχεία. Οι κλήσεις ευγενή αέρια ή αδρανή αέρια, από την άλλη πλευρά, είναι μορφές ύλης με πολύ χαμηλή δραστικότητα, που δύσκολα υφίστανται αντίδραση με οποιαδήποτε άλλη ουσία.
• Εύλεκτο. Ορισμένες ουσίες μπορούν να αναφλεγούν, δηλαδή να δημιουργήσουν μια έκρηξη που απελευθερώνει θερμότητα και παράγει φλόγες, παρουσία πηγής θερμότητας ή σε αντίδραση με άλλες ουσίες. Αυτό το υλικό ονομάζεται εύφλεκτο (για παράδειγμα, βενζίνη).
• Οξείδωση. Είναι η απώλεια ηλεκτρονίων από ένα άτομο ή ιόν όταν αντιδρά ενάντια σε μια συγκεκριμένη ένωση.
• Μείωση. Είναι το κέρδος ηλεκτρονίων ενός ατόμου ή ιόντος όταν αυτό αντιδρά ενάντια σε μια συγκεκριμένη ένωση.

Φυσικές ιδιότητες της ύλης

Στη στερεή κατάσταση τα σωματίδια είναι πολύ κοντά μεταξύ τους.

Η ύλη έχει επίσης φυσικές ιδιότητες, δηλαδή ιδιότητες που προέρχονται από αλλαγές στη μορφή της εμφάνισής της που συνδέονται με τη δράση άλλων εξωτερικών δυνάμεων. Οι φυσικές ιδιότητες δεν σχετίζονται με τη χημική σύνθεση των ουσιών.

Μεταξύ των κυριότερων φυσικών ιδιοτήτων της ύλης είναι:

• Θερμοκρασία. Είναι ο βαθμός θερμότητας που παρουσιάζει η ύλη κάθε φορά, ο οποίος γενικά ακτινοβολείται προς το περιβάλλον όταν μια ουσία έχει υψηλότερη θερμοκρασία από το περιβάλλον της. Η θερμοκρασία είναι ο βαθμός του Κινητική ενέργεια που παρουσιάζονται από τα σωματίδια ενός υλικού.
• Κατάσταση συγκέντρωσης. Η ύλη μπορεί να εμφανιστεί σε τρεις «καταστάσεις» ή μοριακές δομές που καθορίζονται από τη θερμοκρασία της ή Πίεση στην οποία υπόκειται. Αυτές οι τρεις καταστάσεις είναι: στερεός (στενά συσκευασμένα σωματίδια, χαμηλή κινητική ενέργεια), υγρό (σωματίδια λιγότερα μαζί, αρκετή κινητική ενέργεια για να ρέει η ύλη, χωρίς να διαχωρίζεται τελείως) και αεριώδης (πολύ μακρινά σωματίδια, υψηλή κινητική ενέργεια).
• Αγωγιμότητα ή αγωγιμότητα. Υπάρχουν δύο μορφές αγωγιμότητας: θερμικός (θερμότητα) και το ηλεκτρικός (ηλεκτρομαγνητισμός), και στις δύο περιπτώσεις είναι η ικανότητα των υλικών να επιτρέπουν τη διέλευση ενέργειας μέσω των σωματιδίων τους. Τα υλικά με υψηλή αγωγιμότητα είναι γνωστά ως αγωγοί, αυτά με χαμηλή αγωγιμότητα ως ημιαγωγών και αυτά με μηδενική αγωγιμότητα όπως μονωτές.
• Σημείο τήξης. Είναι η θερμοκρασία στην οποία ένα στερεό μετατρέπεται σε υγρό με πίεση 1 atm.
• Σημείο βρασμού. Είναι η θερμοκρασία στην οποία η πίεση του ατμός ενός υγρού ισούται με την πίεση γύρω από το υγρό. Σε αυτό το σημείο το υγρό μετατρέπεται σε ατμό. Όταν η τάση ατμών του υγρού ισούται με την ατμοσφαιρική πίεση ονομάζεται «κανονικό σημείο βρασμού».

Ταξινόμηση της ύλης

Η ανόργανη ύλη είναι ελεύθερη στη φύση.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι και κριτήρια ταξινόμησης της ύλης. Από γενική άποψη, μπορούμε να απαριθμήσουμε τα κυριότερα ως εξής:

• Ζωντανή ύλη. Συμμορφώνεται με ζωντανά όντα, όσο είναι ζωντανοί.
• Άψυχη ύλη. Συνθέτει αδρανή, άψυχα ή νεκρά αντικείμενα.
• Οργανικό υλικό. Αποτελείται κυρίως από άτομα άνθρακα και υδρογόνου και γενικά συνδέεται με το χημεία της ζωής.
• Ανόργανο υλικό. Δεν είναι οργανικό και δεν έχει να κάνει απαραίτητα με τη ζωή αλλά με αυθόρμητες ή μη χημικές αντιδράσεις.
• Απλή υπόθεση. Αποτελείται από άτομα μερικών διαφορετικών τύπων, δηλαδή είναι πιο κοντά στην καθαρότητα.
• Σύνθετη ύλη. Αποτελείται από πολυάριθμα στοιχεία διαφόρων τύπων, φθάνοντας σε υψηλά επίπεδα πολυπλοκότητας.

Παραδείγματα ύλης

Ουσιαστικά όλα τα αντικείμενα στο σύμπαν είναι ένα καλό παράδειγμα ύλης, αρκεί να αποτελούνται από άτομα και να έχουν προσδιορισμένες, διακριτές και μετρήσιμες φυσικοχημικές ιδιότητες.

Πέτρες, μέταλλα, ο αέρας που αναπνέουμε, το ξύλο, το σώμα μας, το νερό που πίνουμε, όλα τα αντικείμενα που χρησιμοποιούμε καθημερινά είναι τέλεια παραδείγματα ύλης. Υπάρχουν ακόμη και πρόσφατες θεωρίες της κβαντικής φυσικής που προτείνουν ότι το κενό, που μέχρι τώρα αντιλαμβανόταν ως απουσία ύλης, θα ήταν επίσης «γεμάτο» από κάποιο είδος σωματιδίων, που ονομάζονται «μποζόνια Χιγκς».