ماده چیست؟

همواره ما با اصطلاح "زندگی مادی" در گفته‌ها و شنیده‌ها مواجه بوده‌ایم. اما باید توجه داشت که این اصطلاح به چه معناست و چه تغییری در صورت عدم مادی بودن زندگی به وجود می‌آید. مفهوم مادی به هر آنچه که وجود دارد و قابل لمس باشد، اشاره دارد. این شامل هر چیزی است که جرم دارد و فضا را اشغال می‌کند.

همه چیزهایی که در جهان وجود دارند، از جمله ذرات، اشیاء و موجودات زنده، مثال‌هایی از ماده هستند. این مواد ممکن است به شکل‌های مختلفی مانند جامد، مایع و گاز باشند، اما همگی دارای جرم و فضا هستند.

 

در مقابل، مفهوم غیرمادی به هر چیزی اشاره دارد که از ماده ساخته نشده باشد. این شامل اشکال مختلفی از انرژی مانند نور، حرارت و صدا می‌شود. این اشکال از جنس ماده نیستند و غیر قابل نگه‌داری یا لمس است. آن‌ها از طریق انرژی و اثراتی که ایجاد می‌کنند، مشاهده می‌شوند.

بنابراین، زندگی غیرمادی به هر آنچه که بیش از محدودیت‌های مادی و جسمی وجود داشته باشد، اشاره دارد. این می‌تواند شامل احساسات، ارزش‌ها، ایده‌ها و ارتباطات باشد که از جمله عناصری هستند که زندگی را به وجود می‌آورند و آن را غنی می‌کنند.

حالات مواد

"حالت مواد" به تقسیم‌بندی مواد بر اساس ویژگی‌های فیزیکی‌شان اشاره دارد. این تقسیم‌بندی بر اساس رفتار ذرات ماده در مقابل تغییرات دما و فشار صورت می‌گیرد. سه حالت اصلی ماده شامل:

1. جامد: در حالت جامد، ذرات ماده به‌طور نزدیک به یکدیگر قرار دارند و حرکت آزادی ندارند. این مواد دارای شکل و حجم مشخصی هستند و اغلب نمی‌توانند به راحتی شکل خود را تغییر دهند. به‌عنوان مثال، سنگ، چوب، و فلزات به‌عنوان جامدات شناخته می‌شوند.
2. مایع: در حالت مایع، ذرات ماده نسبتاً نزدیک به یکدیگر قرار دارند اما همچنان حرکت دارند. این مواد دارای شکل خاصی نیستند، اما دارای حجم مشخصی هستند. مایعات معمولاً به شکل دیگر قابل تغییر مانند ریختن یا ریختن شکل می‌پذیرند. مثال‌هایی از مایعات شامل آب، روغن و آلکل‌ها هستند.
3. گاز: در حالت گاز، ذرات ماده فاصله زیادی از یکدیگر دارند و حرکت آزادی دارند. این مواد دارای شکل و حجم مشخصی نیستند و به راحتی فشرده می‌شوند تا فضای موجود در اختیارشان را پر کنند. مثال‌هایی از گازها شامل هوا، بخار آب و گازهای مختلفی همچون اکسیژن و هیدروژن می‌باشند.

این تقسیم‌بندی به کمک تغییرات دما و فشار می‌تواند به حالت‌های دیگری مانند پلاسما (حالتی که ذرات به‌طور گسترده‌ای یونی شده‌اند) و حالت کندانسه بعدی مانند بوزهای غیر کلاسیکی (حالتی که به‌طور کمیاب در دماهای بسیار پایین و بسیار نزدیک به صفر مطلق روی می‌دهد) نیز برسد.

در اوایل قرن هفدهم، یوهان وان هلمونت به عنوان نخستین فردی شناخته می‌شود که تفاوت اساسی بین گازها را دریافت و به آن‌ها نام گاز از کلمه یونانی مشتق کرد. اما تا زمان آنتوان لاووازیه، که در اواخر قرن هجدهم فعالیت داشت، اهمیت کامل این تمایز شناخته نشده بود. لاووازیه در سال 1778 براساس آزمایش‌های مربوط به هوا که نشان می‌داد هوا از گازهای اکسیژن و نیتروژن تشکیل شده است، تفسیری درست از واکنش‌های احتراق ارائه کرد.

وزن ماده

وزن ماده به مقدار جرمی از ماده اشاره دارد که توسط گرانش جاذبه زمین یا هر سیاره یا جرم فضایی دیگری کشیده می‌شود. وزن ماده معمولاً با واحدهای اندازه‌گیری وزنی مانند کیلوگرم یا پوند اندازه‌گیری می‌شود.

وزن یک جسم به میزان نیروی جاذبه‌ای که بر آن عمل می‌کند بستگی دارد. در سطح زمین، وزن یک جسم برابر است با جرم آن ضربدر شتاب گرانشی زمین (حدود 9.8 متر بر ثانیه مربع). به عبارت دیگر، وزن معادل نیرویی است که توسط جاذبه زمین به جسم عمل می‌کند.

مقدار وزن ماده می‌تواند با تغییر شتاب گرانشی (برای مثال، در سطح مریخ که شتاب گرانشی آن کمتر از زمین است) یا با تغییر مقدار جرم ماده (برای مثال، از طریق تغییر مقدار ذرات یا مولکول‌های آن) تغییر کند.

ماده خالص

ماده خالص و مخلوط دو دسته اصلی مواد هستند. ماده خالص شامل عناصر یا ترکیبات شیمیایی است که تنها از یک نوع اتم یا مولکول تشکیل شده‌اند. به عبارت دیگر، آن‌ها دارای ترکیب یکتا هستند. به عنوان مثال، آهن (Fe) و آب (H2O) به ترتیب مثال‌هایی از عناصر و ترکیبات مخلوط هستند.

مخلوط‌ها، از دو یا چند ماده خالص تشکیل شده‌اند که می‌توانند در ترکیب‌های مختلف باشند. این ترکیب‌ها می‌توانند درصدها و نسبت‌های مختلفی از هر ماده خالص داشته باشند. دو نوع مخلوط وجود دارد:

1. مخلوط ناهمگن: در این نوع مخلوط، ترکیب‌های مختلف می‌توانند به‌طور ظاهری تفاوت‌هایی در ساختار و یا حالت فیزیکی داشته باشند. به عبارت دیگر، اجزای آن ناهمگن هستند. به عنوان مثال، سوسپانسیون‌ها و مخلوط‌های آلیاژی مثال‌هایی از مخلوط‌های ناهمگن هستند.
2. مخلوط همگن: این نوع مخلوط به‌طور کامل یکنواخت به نظر می‌رسد و تمامی اجزای آن به‌طور یکسان توزیع شده‌اند. این مخلوطها به عنوان محلول شناخته می‌شوند. به عنوان مثال، آب‌ و نمک حل شده در آب مثال‌هایی از مخلوط‌های همگن هستند.

همچنین، فاز به بخشی از ماده اشاره دارد که از لحاظ فیزیکی یکنواخت است. ماده‌های همگن تنها دارای یک فاز هستند در حالی که مواد ناهمگن دارای بیش از یک فاز هستند. فازهای مخلوط‌های ناهمگن دارای حدود مشخصی هستند و معمولاً به‌آسانی تشخیص داده می‌شوند. به عنوان مثال، در گرانیت که یک مخلوط ناهمگن است، بلورهای مختلف قابل تشخیص هستند.