{"id":42,"date":"2025-10-11T15:41:39","date_gmt":"2025-10-11T15:41:39","guid":{"rendered":"https:\/\/wiedza-o-swiecie.pl\/?page_id=42"},"modified":"2025-10-12T13:55:01","modified_gmt":"2025-10-12T13:55:01","slug":"materia","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/wiedza-o-swiecie.pl\/index.php\/materia\/","title":{"rendered":"Materia"},"content":{"rendered":"\n

W skr\u00f3cie<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Materia sk\u0142ada si\u0119 z substancji stanowi\u0105cych czyste pierwiastki lub zwi\u0105zki chemiczne r\u00f3\u017cnych pierwiastk\u00f3w, a tak\u017ce z mieszanin r\u00f3\u017cnych substancji.<\/p>\n\n\n\n

Posta\u0107 materii zale\u017cy od rodzaju substancji, temperatury i ci\u015bnienia.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Substancje i mieszaniny<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Materia sk\u0142ada si\u0119 z pierwiastk\u00f3w chemicznych, kt\u00f3re mog\u0105 wyst\u0119powa\u0107 samodzielnie, w zwi\u0105zkach chemicznych lub w mieszaninach. Substancje to czyste pierwiastki chemiczne lub zwi\u0105zki chemiczne, stanowi\u0105ce jednorodne po\u0142\u0105czenia co najmniej dw\u00f3ch r\u00f3\u017cnych pierwiastk\u00f3w chemicznych. Po\u0142\u0105czenie r\u00f3\u017cnych substancji stanowi mieszanin\u0119. Powietrze stanowi mieszanin\u0119 m.in. azotu, tlenu, argonu, dwutlenku w\u0119gla, pary wodnej i innych substancji, kt\u00f3re nie tworz\u0105 jednorodnych po\u0142\u0105cze\u0144. Mimo to jest to mieszanina jednorodna, poniewa\u017c nie da si\u0119 go\u0142ym okiem rozr\u00f3\u017cni\u0107 poszczeg\u00f3lnych sk\u0142adnik\u00f3w. Podobnie stal to stop, czyli jednorodna mieszanina metalu (\u017celaza) i w\u0119gla. Po\u0142\u0105czenie tych pierwiastk\u00f3w nie jest jednak jednorodne, poniewa\u017c oba pierwiastki tworz\u0105 r\u00f3\u017cne struktury, z kt\u00f3rych jedne stanowi\u0105 osnowy, a inne to wyst\u0119puj\u0105ce w tych osnowach o\u015brodki. W tych samych warunkach mo\u017cliwe jest wsp\u00f3\u0142istnienie danej materii w r\u00f3\u017cnych fazach oddzielonych granicami mi\u0119dzyfazowymi.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Podstawowe stany skupienia<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Stany skupienia materii (fazy termodynamiczne) to podstawowe formy wyst\u0119powania substancji w zale\u017cno\u015bci od parametr\u00f3w stanu, takich jak temperatura i ci\u015bnienie. Stan skupienia materii odzwierciedla spos\u00f3b u\u0142o\u017cenia oraz ruch i oddzia\u0142ywania cz\u0105steczek w danej substancji. <\/p>\n\n\n\n

Najbardziej znane s\u0105 trzy podstawowe stany skupienia: stan gazowy, ciek\u0142y i cia\u0142o sta\u0142e. Cz\u0105steczki gazu s\u0105 swobodne, a gaz zajmuje ca\u0142\u0105 dost\u0119pn\u0105 mu przestrze\u0144 (\u0142atwo zmienia obj\u0119to\u015b\u0107 i kszta\u0142t). Cz\u0105steczki cieczy s\u0105 ze sob\u0105 lu\u017ano powi\u0105zane, a ciecz w polu grawitacyjnym przybiera kszta\u0142t naczynia, w kt\u00f3rym si\u0119 znajduje, ale nie d\u0105\u017cy do tego, aby wype\u0142ni\u0107 ca\u0142e naczynie (\u0142atwo zmienia kszta\u0142t, ale bardzo trudno zmienia obj\u0119to\u015b\u0107). Cz\u0105steczki cia\u0142a sta\u0142ego s\u0105 ze sob\u0105 silnie powi\u0105zane, dlatego nie potrzeba naczynia, aby cia\u0142o sta\u0142e utrzymywa\u0142o kszta\u0142t i obj\u0119to\u015b\u0107 (trudno je zmieni\u0107).<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Przemiany fazowe<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Przej\u015bcie z jednego stanu skupienia materii do drugiego to przemiana fazowa. Przemiany fazowe zachodz\u0105 pod wp\u0142ywem zmiany parametr\u00f3w stanu tj. temperatury i ci\u015bnienia materii. W warunkach normalnych (temperatura 0 st. C, ci\u015bnienie 1013,25 hPa) ciek\u0142a woda zaczyna zamarza\u0107, a l\u00f3d zaczyna si\u0119 topi\u0107 (nie myli\u0107 z rozpuszczaniem). Poni\u017cej temperatury krzepni\u0119cia woda wyst\u0119puje w postaci sta\u0142ej. Powy\u017cej temperatury wrzenia (temperatura 100 st. C, ci\u015bnienie 1013,25 hPa) woda zaczyna wrze\u0107, tj. parowa\u0107 ca\u0142\u0105 swoj\u0105 obj\u0119to\u015bci\u0105, a para wodna zaczyna si\u0119 skrapla\u0107, czyli kondensowa\u0107. Powy\u017cej temperatury wrzenia woda wyst\u0119puje tylko w postaci gazowej. W pewnych warunkach mo\u017ce zaj\u015b\u0107 r\u00f3wnie\u017c bezpo\u015brednia postaci sta\u0142ej w gaz (sublimacja) lub w odwrotnym kierunku (resublimacja). W punkcie potr\u00f3jnym wody (temperatura 0,01 st. C, ci\u015bnienie ok. 611 Pa) woda mo\u017ce wyst\u0119powa\u0107 we wszystkich stanach skupienia jednocze\u015bnie w r\u00f3wnowadze termodynamicznej.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Parametry stanu a substancje<\/strong><\/p>\n\n\n\n

R\u00f3\u017cne substancje w tych samych warunkach mog\u0105 znajdowa\u0107 si\u0119 w r\u00f3\u017cnych stanach skupienia. Na przyk\u0142ad w warunkach standardowych (temperatura 25 st. C, ci\u015bnienie 1013,25 hPa) woda jest ciecz\u0105, powietrze jest mieszanin\u0105 gaz\u00f3w, a kamienie s\u0105 cia\u0142ami sta\u0142ymi. Gdyby obni\u017cy\u0107 temperatur\u0119 (bez zmiany ci\u015bnienia) do -20 st. C, ciek\u0142a woda zamarz\u0142aby, staj\u0105c si\u0119 lodem, a powietrze nadal by\u0142oby gazem, lecz gdyby obni\u017cy\u0107 temperatur\u0119 do -200 st. C, r\u00f3wnie\u017c tlen i azot zawarty w powietrzu zacz\u0105\u0142by krzepn\u0105\u0107. Zwi\u0119kszenie temperatury powy\u017cej 1000 st. C spowodowa\u0142oby, \u017ce niekt\u00f3re kamienie zacz\u0119\u0142yby si\u0119 topi\u0107, a w temperaturze 100 st. C woda przekszta\u0142ci\u0142aby si\u0119 w par\u0119 wodn\u0105, czyli gaz. Stan skupienia zale\u017cy te\u017c od ci\u015bnienia. Spadek ci\u015bnienia spowodowa\u0142by obni\u017cenie temperatury wrzenia. W wysokich g\u00f3rach, gdzie mniej powietrza atmosferycznego wywiera ci\u015bnienie na wod\u0119, woda wrze w ni\u017cszej temperaturze. Podwy\u017cszenie ci\u015bnienia skutkowa\u0142oby tym, \u017ce trudniej by\u0142oby zagotowa\u0107 wod\u0119. Przyk\u0142adowo z komin\u00f3w hydrotermalnych na dnie ocean\u00f3w wyp\u0142ywa gor\u0105ca woda, kt\u00f3ra z powodu wysokiego ci\u015bnienia (stan nadkrytyczny) nie mo\u017ce wrze\u0107 (punkt krytyczny wody: temperatura ok. 374 st. C, ci\u015bnienie ok. 22 MPa).<\/p>\n\n\n\n

Fazy<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Pod wp\u0142ywem zmian temperatury pierwiastki i mieszaniny mog\u0105 zmienia\u0107 fazy bez zmiany stanu skupienia. Czyste pierwiastki mog\u0105 wyst\u0119powa\u0107 w tym samym stanie skupienia w r\u00f3\u017cnych odmianach alotropowych, na przyk\u0142ad pierwiastkowy w\u0119giel mo\u017ce tworzy\u0107 struktury diamentu, grafitu, grafenu, fulerenu czy nanorurek. W mieszaninie faz fazy opr\u00f3cz temperatury uk\u0142adu (przebiegu zmiany temperatur) s\u0105 wypadkow\u0105 st\u0119\u017ce\u0144, czyli proporcji jednych sk\u0142adnik\u00f3w wzgl\u0119dem innych. Zjawiska te s\u0105 wykorzystywane m.in. przy wytwarzaniu okre\u015blonych gatunk\u00f3w stali o okre\u015blonych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach. <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Struktury cia\u0142 sta\u0142ych<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Cz\u0105steczki w cia\u0142ach sta\u0142ych mog\u0105 mie\u0107 r\u00f3\u017cny stopie\u0144 uporz\u0105dkowania. Sie\u0107 krystaliczna charakteryzuje si\u0119 uporz\u0105dkowanym u\u0142o\u017ceniem atom\u00f3w i cz\u0105steczek, a sie\u0107 amorficzna ich nieuporz\u0105dkowaniem, pomimo silnych wi\u0105za\u0144. Cz\u0105steczki w strukturze krystalicznej przyjmuj\u0105 okre\u015blone pozycje i orientacje, tworz\u0105c symetryczne i przestrzennie powtarzalne uk\u0142ady. Struktur\u0119 krystaliczn\u0105 maj\u0105 kryszta\u0142y soli kuchennej (kryszta\u0142y jonowe), minera\u0142y takie jak kwarc i diament, czy metale, takie jak mied\u017a. Cia\u0142o sta\u0142e mo\u017ce sk\u0142ada\u0107 si\u0119 z jednego kryszta\u0142u (monokryszta\u0142) lub z wielu kryszta\u0142\u00f3w (polikryszta\u0142). Sie\u0107 amorficzna (bezpostaciowa) to struktura, w kt\u00f3rej cz\u0105steczki s\u0105 ze sob\u0105 powi\u0105zane, ale nie ma w nich uporz\u0105dkowania. Przyk\u0142adem cia\u0142a amorficznego jest szk\u0142o. Sie\u0107 strukturalna cia\u0142a sta\u0142ego mo\u017ce r\u00f3wnie\u017c stanowi\u0107 pewn\u0105 uporz\u0105dkowan\u0105, ale nieregularn\u0105 form\u0119. W\u00f3wczas takie cia\u0142o to kwazikryszta\u0142 (niby-kryszta\u0142).<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Po\u015brednie stany skupienia<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Poza trzema podstawowymi stanami skupienia wyr\u00f3\u017cnia si\u0119 stany po\u015brednie. Stany po\u015brednie pomi\u0119dzy cia\u0142em sta\u0142ym a ciecz\u0105 to ciek\u0142e kryszta\u0142y, kryszta\u0142y plastyczne i kryszta\u0142y condis. Ciek\u0142y kryszta\u0142 to materia, kt\u00f3ra ma zdolno\u015b\u0107 p\u0142yni\u0119cia (cecha cieczy – cz\u0105steczki w obr\u0119bie obj\u0119to\u015bci mog\u0105 si\u0119 porusza\u0107 mi\u0119dzy sob\u0105), ale cz\u0105steczki zachowuj\u0105 dalekozasi\u0119gowe uporz\u0105dkowanie (utrzymuj\u0105 pewien wz\u00f3r i orientacj\u0119). Ciek\u0142e kryszta\u0142y mo\u017cna przyr\u00f3wna\u0107 do nap\u0119du g\u0105sienicowego, w kt\u00f3rym cz\u0142ony g\u0105sienicy s\u0105 ze sob\u0105 po\u0142\u0105czone (uporz\u0105dkowanie), ale zmieniaj\u0105 swoj\u0105 pozycj\u0119 wzgl\u0119dem innych element\u00f3w (ruchliwo\u015b\u0107) i nie s\u0105 zdolne do utworzenia stabilnej struktury utrzymuj\u0105cej sw\u00f3j kszta\u0142t (elastyczno\u015b\u0107). Istniej\u0105 r\u00f3\u017cne rodzaje ciek\u0142ych kryszta\u0142\u00f3w. Cz\u0105steczki w kryszta\u0142ach plastycznych maj\u0105 zdolno\u015b\u0107 zmiany orientacji (prawie swobodna rotacja dooko\u0142a miejsc r\u00f3wnowagowych cz\u0105steczek w obr\u0119bie swoich miejsc w sieci). Kryszta\u0142 condis, to materia, kt\u00f3rej cz\u0105steczki s\u0105 d\u0142ugie i cienkie i formuj\u0105 r\u00f3wnoleg\u0142e wzgl\u0119dem siebie kolumny. Pod wp\u0142ywem du\u017cego ci\u015bnienia substancja w tym stanie zaczyna p\u0142yn\u0105\u0107, tak jak ciecz.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Na pograniczu cia\u0142a sta\u0142ego i cieczy znajduje si\u0119 r\u00f3wnie\u017c galaretka, kt\u00f3ra jest koloidem, czyli niejednorodn\u0105 mieszanin\u0105 dw\u00f3ch substancji. Jedna z tych substancji tworzy w\u0142\u00f3knist\u0105 struktur\u0119 sieciow\u0105, kt\u00f3ra wi\u0119zi cz\u0105steczki w fazie p\u0142ynnej. Sieciowa struktura utrzymuje kszta\u0142t galaretki (spr\u0119\u017cysto\u015b\u0107 kszta\u0142tu), ale stosunkowo \u0142atwo go zmieni\u0107 pod wp\u0142ywem wi\u0119kszych si\u0142 (struktura \u0142atwo si\u0119 rozrywa).<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Z kolei granica mi\u0119dzy ciecz\u0105 a gazem znika w przypadku stanu nadkrytycznego (du\u017ce ci\u015bnienie i temperatura, powy\u017cej punktu krytycznego), czyli stanu po\u015bredniego, w kt\u00f3rym materia sk\u0142ada si\u0119 z bardzo ruchliwych cz\u0105stek (bardzo ruchliwa ciecz lub bardzo g\u0119sty gaz). Substancje w stanie nadkrytycznym maj\u0105 zwi\u0119kszon\u0105 dyfuzyjno\u015b\u0107, zmniejszon\u0105 lepko\u015b\u0107 i znikome napi\u0119cie powierzchniowe (cechy zbli\u017cone do gazu), ale te\u017c dobr\u0105 zdolno\u015b\u0107 do rozpuszczania (cecha zbli\u017cona do cieczy). <\/p>\n\n\n\n

Ciecze i gazy mo\u017cna zbiorczo okre\u015bli\u0107 jako p\u0142yny, poniewa\u017c materia w tych postaciach potrafi p\u0142yn\u0105\u0107, czyli \u0142atwo zmienia\u0107 po\u0142o\u017cenie jednych cz\u0105steczek wzgl\u0119dem innych cz\u0105steczek (cia\u0142a sta\u0142e nie maj\u0105 takiej zdolno\u015bci). Materia\u0142y sypkie, kt\u00f3re sk\u0142adaj\u0105 si\u0119 z wielu drobnych cia\u0142 sta\u0142ych, mog\u0105 by\u0107 czasem traktowane jak p\u0142yn (np. przy wysypywaniu). <\/p>\n\n\n\n

Pozosta\u0142e podstawowe stany skupienia<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Rozr\u00f3\u017cnia si\u0119 te\u017c plazm\u0119 i kondensat Bosego-Einsteina jako czwarty i pi\u0105ty stan skupienia. Plazma to zjonizowany gaz, w kt\u00f3rym nad cz\u0105steczkami ilo\u015bciowo dominuj\u0105 cz\u0105stki, takie jak jony i elektrony. Dzi\u0119ki takiemu sk\u0142adowi plazma w odr\u00f3\u017cnieniu od gazu potrafi przewodzi\u0107 pr\u0105d elektryczny i jest wra\u017cliwa na pole magnetyczne (cz\u0105steczki gazu s\u0105 oboj\u0119tne elektrycznie). Przyk\u0142adami plazmy s\u0105: p\u0142omie\u0144 ognia, gaz w lampach neonowych i w kulach plazmowych pod dzia\u0142aniem pr\u0105du elektrycznego, wy\u0142adowania \u0142uku elektrycznego, b\u0142yskawica podczas burzy, jonosfera w atmosferze ziemskiej, zorza polarna, wiatr s\u0142oneczny oraz gwiazdy w\u0142\u0105cznie ze S\u0142o\u0144cem. Plazma najcz\u0119\u015bciej powstaje w wysokich temperaturach, a kondensat Bosego-Einsteina w bardzo niskich, bliskich zeru bezwzgl\u0119dnemu (-273,15 st. C). Im ni\u017csza temperatura, tym bardziej ujawnia si\u0119 falowa natura korpuskularno-falowej materii. Kondensat Bosego-Einsteina to stan, w kt\u00f3rym d\u0142ugo\u015b\u0107 fali atomu wychodzi poza jego obr\u0119b, przez co oddzia\u0142uje z innymi atomami. Cz\u0105stki w\u00f3wczas staj\u0105 si\u0119 nierozr\u00f3\u017cnialne (ka\u017cdy atom zajmuje ca\u0142\u0105 przestrze\u0144 kondensatu, przez co nie da si\u0119 zidentyfikowa\u0107 pojedynczego atomu) i zachowuj\u0105 si\u0119 kolektywnie jako jedna fala materii.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Inne stany materii<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Mo\u017cna wyr\u00f3\u017cni\u0107 r\u00f3wnie\u017c taki stan (skupienia?) materii, w kt\u00f3rym cz\u0105stki atomowe s\u0105 tak mocno \u015bciskane, \u017ce protony i elektrony \u0142\u0105cz\u0105 si\u0119 ze sob\u0105, tworz\u0105c neutrony. Proces \u0142\u0105czenia tych cz\u0105stek to neutronizacja materii i zachodzi podczas zapadania si\u0119 masywnych gwiazd po wybuchu supernowej (ogromne ci\u015bnienie). Po zwi\u0119kszeniu ci\u015bnienia neutrony mog\u0105 si\u0119 rozpa\u015b\u0107 na cz\u0105stki elementarne, tworz\u0105c plazm\u0119 kwarkowo-gluonow\u0105.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

W\u0142a\u015bciwo\u015bci materii<\/strong><\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

W skr\u00f3cie Materia sk\u0142ada si\u0119 z substancji stanowi\u0105cych czyste pierwiastki lub zwi\u0105zki chemiczne r\u00f3\u017cnych pierwiastk\u00f3w, a tak\u017ce z mieszanin r\u00f3\u017cnych substancji. Posta\u0107 materii zale\u017cy od rodzaju substancji, temperatury i ci\u015bnienia. Substancje i mieszaniny Materia sk\u0142ada si\u0119 z pierwiastk\u00f3w chemicznych, kt\u00f3re mog\u0105 wyst\u0119powa\u0107 samodzielnie, w zwi\u0105zkach chemicznych lub w mieszaninach. Substancje to czyste pierwiastki chemiczne lub […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-42","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wiedza-o-swiecie.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/42","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wiedza-o-swiecie.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/wiedza-o-swiecie.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wiedza-o-swiecie.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wiedza-o-swiecie.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=42"}],"version-history":[{"count":34,"href":"https:\/\/wiedza-o-swiecie.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/42\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":91,"href":"https:\/\/wiedza-o-swiecie.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/42\/revisions\/91"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wiedza-o-swiecie.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=42"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}