§4. Речовини, матеріали

Вивчаючи природознавство, ви називали речовиною те, з чого складається тіло. Озирнімося довкола. Ми самі й усе, що є навколо нас, жива і нежива природа, складається з речовин. Нині відомо понад 20 мільйонів різних речовин, але список їх постійно доповнюється. Багато речовин існує в природі, наприклад, торф, газ, вода, кисень, крейда, вапняк. Ще більше речовин, наприклад, кераміка, скло, бензин, пластмаси, створюють штучно. Пригадаймо з курсу природознавства, у чому полягає відмінність між речовиною і тілом.

Речовина – алюміній, тіло – алюмінієві баночки

Поміркуймо над запитанням: чи є тілом м’ячик, намальований на папері? Звичайно, ні, адже він має форму, розміри, але не має маси.

Як ви вже знаєте, тіл існує дуже багато і вони відрізняються між собою. Але спільною ознакою всіх тіл є те, що вони складаються з речовин.

Так, світлові промені не мають маси, а тому не відносяться до тіл.

Вам добре відомі такі тіла як сніжинка, крига, крапля роси утворюються з однієї речовини – води.

Рис. 21. Тіла, утворені з води

Із речовин срібла утворюють такі тіла, як каблучки, сережки, ложки, ланцюжки.

Рис. 22. Тіла, виготовлені із срібла

Зі скла можуть бути виготовлені склянки, келихи, колби, пробірки тощо.

Рис. 23. Тіла, виготовлені зі скла

Матеріали

Рис. 24. Різні тіла: цегляні підпори мосту, керамічна ваза, пластмасові вироби

Для виробництва фізичних тіл використовують найрізноманітніші матеріали: деревину, глину, метали, пластмаси, ґуму, кераміку і скло. Майже всі матеріали, що використовуються людьми, мають природне походження і тому називають природними. Природні матеріали можна піддати обробці, з’єднувати з іншими речовинами та одержувати із них штучні чи синтетичні матеріали. Деревина, яку ми одержуємо з дерев – природний матеріал. Її можна використовувати у чистому вигляді чи після додаткової переробки у вигляді картону та паперу. Скло – це синтетичний матеріал, який одержують шляхом змішування піску, соди, вапняку та іншої сировини при високій температурі.

Для виготовлення того чи іншого тіла потрібен матеріал, який має всі необхідні для цього властивості. Наприклад, стіни будинку повинні бути зроблені з твердого і міцного матеріалу, одяг – з легкого, теплого, чи навпаки, такого що зберігає прохолоду. Усі матеріали мають певний набір властивостей. Для одних характерні міцність і твердість, для інших – пластичність, м’якість. Наприклад, глина – високо пластичний матеріал. У вологому вигляді вона м’яка і пластична. Але після обпалювання в спеціальній печі глина перетворюється на тверду кераміку. А з додаванням інших матеріалів, вона набуває нових властивостей. Пластичними бувають метали при високій температурі, в такому стані з них виготовляють дріт. Такі матеріали, яким можна надати будь-якої форми, називаються пластичними. Матеріали, які після розтягування набувають первісної форми, називаються еластичними, наприклад ґума. Іноді доводиться комбінувати кілька матеріалів з різними властивостями, щоб домогтися потрібного результату. У такому разі їх змішують чи накладають один на один. Наприклад, вікно цокольного поверху має бути прозорим, як звичайне скло і водночас мати міцніть сталі. У цьому разі між двома спеціальними шарами скла прокладають металеву сітку (рис. 25.). Таке скло має високу прозорість і є надміцним. 

Рис. 25. Цокольне скло.

Часто назви матеріалу і речовини, з якого складається фізичне тіло, збігаються, оскільки речовина, з якої виготовляють тіло, є матеріалом. Різні тіла можуть бути виготовлені з одного і того ж матеріалу. Так, алюмінієва ложка, алюмінієвий дріт, алюмінієва фольга виготовлена з одного матеріалу – алюмінію і тієї ж речовини – алюмінію. Іноді назви речовини і матеріалу не збігаються. Наприклад, лижі, стіл, крісло складаються з одного й того ж матеріалу – деревини, а основна речовина, що утворює деревину – це клітковина, або целюлоза.

Подібні тіла можуть бути виготовлені з різних матеріалів. Так, наприклад, для виготовлення труб однакової форми застосовують метал, скло або пластик.

Рис. 26. Труби виготовлені з різних матеріалів

 Фізичні тіла можуть складатися з однієї речовини (скляний посуд – зі скла) або кількох речовин (для виготовлення настінного годинника використовують скло, метал, пластик або деревину). Тому тіл існує більше ніж речовин.

 Підсумок

• Тіла – це предмети, що нас оточують.
• Тіла складаються з речовин.
• Фізичні тіла відрізняються між собою за формою, розміром, мають масу, об’єм.
• Речовина – те, із чого складається фізичне тіло. Невід’ємною ознакою речовини є її маса.
• Матеріалом називають речовину, з якої виготовляють тіла.

1. Дайте визначення «речовина», «матеріал», «тіло».
2.  Чим відрізняються поняття «речовина» і «тіло»? Наведіть приклади. Чому тіл більше, ніж речовин?

 Цифри і факти

•  З однієї тони макулатури можна виготовити 750 кг паперу або 25 тисяч шкільних зошитів.
• 20 тонн макулатури зберігають від вирубування гектар лісу.

 Допитливим

В авіаційній і космічній промисловості, в газових турбінах, в установках для хімічної переробки вугілля, де висока температура, використовують композиційні матеріали. Це матеріали, що складаються із пластичної основи (матриці) та наповнювача. Серед композитів виділяють кераміко-металічні матеріали (кермети), норпласти, (наповнені органічні полімери). Як матрицю використовують метали і сплави, полімери, кераміку. Своєю міцністю композити значно перевищують традиційні матеріали.

Домашній експеримент

Хроматографія на папері

Змішайте по краплі синього і червоного чорнил (може бути суміш фарб розчинних у воді, які не взаємодіють між собою). Візьміть листок фільтрувального паперу, нанесіть маленьку краплину суміші в центр паперу, тоді в центр цієї краплі накрапайте води. На фільтрувальному папері почне утворюватися кольорова хроматограма.

Пов'язані публікації:

Узагальнення і систематизація знань з теми «Початкові хімічні поняття» §10. Складні речовини §9. Багатоманітність речовин. Прості речовини. Метали і неметали 3.1. Кількість речовини. Моль – одиниця кількості речовини. Число Авогадро §14. Будівельні матеріали 3.4. Обчислення за хімічною формулою маси речовини