المادة الكيميائية هي شكل من أشكال المواد ذات التركيب الكيميائي الثابت والخصائص المميزة . لا يمكن فصله إلى مكونات بواسطة طرق الفصل الفيزيائي ، أي دون كسر الروابط الكيميائية . يمكن أن تكون المواد الكيميائية مواد بسيطة أو مركبات كيميائية أو سبائك . قد يتم أو لا يتم إدراج العناصر الكيميائية في التعريف ، وهذا يتوقف على وجهة نظر الخبراء . غالبًا ما تسمى المواد الكيميائية “نقية” لتمييزها عن المخاليط . ومن الأمثلة الشائعة على المادة الكيميائية الماء النقي ؛ له نفس الخواص ونفس نسبة الهيدروجين إلى الأكسجين سواء كان معزولاً عن نهر أو صنع في مختبر. المواد الكيميائية الأخرى التي تصادف عادة في شكل نقي هي الماس (الكربون) ، الذهب ، ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) والسكر المكرر (السكروز). ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، لا توجد مادة نقية تمامًا ، ويتم تحديد النقاء الكيميائي وفقًا للاستخدام المقصود للمادة الكيميائية .

أحدى التجارب القديمة

خذ بعض رقائق الألومنيوم . قصها إلى نصفين ، الآن هناك قطعتان صغيرتان من رقائق الألومنيوم ، قطع واحدة من القطع في النصف مرة أخرى . قطع واحدة من تلك القطع الصغيرة في النصف مرة أخرى مواصلة القطع ، مما يجعل قطع أصغر وأصغر من رقائق الألومنيوم . يجب أن يكون واضحا أن القطع لا تزال رقائق الألومنيوم أصغر وأصغر. ولكن إلى أي مدى يمكن القيام بهذا التمرين ، على الأقل من الناحية النظرية؟ هل يمكن للمرء مواصلة قطع رقائق الألومنيوم إلى نصفين إلى الأبد ، مما يجعل قطع أصغر وأصغر؟ أم أن هناك حد ، بعض أصغر قطعة من رقائق الألومنيوم المطلقة تجارب الفكر مثل هذه والنتائج المستخلصة منها – نوقشت منذ القرن الخامس قبل الميلاد .

بعض النظريات القديمة عن المادة

“لا شيء يأتي من لا شيء” هي فكرة مهمة في الفلسفة اليونانية القديمة التي تدعي أن الموجود الآن كان دائمًا موجودًا ، حيث لا يمكن أن يوجد أي شيء جديد في مكان لم يكن فيه شيء من قبل . أعاد أنطوان لافوازييه (1743-1794) هذا المبدأ للكيمياء بقانون الحفاظ على الكتلة ، وهو ما “يعني أن ذرات الجسم لا يمكن إنشاؤها أو إتلافها ، ولكن يمكن تحريكها وتحويلها إلى جزيئات مختلفة”. ينص هذا القانون على أنه عندما يعيد التفاعل الكيميائي ترتيب الذرات في منتج جديد ، تكون كتلة المواد المتفاعلة (المواد الكيميائية قبل التفاعل الكيميائي) هي نفس كتلة المنتجات (المواد الكيميائية الجديدة المصنعة) . وببساطة أكثر ، مهما فعلت ، ستظل لديك نفس الكمية من الأشياء (ومع ذلك ، يمكن لبعض ردود الفعل النووية مثل الاندماج والانشطار أن تحول جزءًا صغيرًا من الكتلة إلى طاقة .

صاغ جوزيف بروست (1754-1826) قانون النسب محددة (وتسمى أيضا قانون التركيب الثابت أو قانون بروست) . ينص هذا القانون على أنه إذا تم تقسيم المركب إلى عناصره المكونة ، فستكون كتل المكونات دائمًا بنفس النسب ، بغض النظر عن كمية أو مصدر المادة الأصلية . اعتمد جوزيف بروست على هذا القانون أساسًا على تجاربه مع كربونات النحاس الأساسية .

يمكن أن تتفاعل العديد من مجموعات العناصر لتشكيل أكثر من مركب واحد . في مثل هذه الحالات ، ينص هذا القانون على أن أوزان أحد العناصر التي تتحد مع وزن ثابت آخر من هذه العناصر هي مضاعفات عدد صحيح من بعضها البعض . من السهل قول هذا ، لكن يرجى التأكد من أنك تفهم كيف يعمل . يشكل النيتروجين عددًا كبيرًا جدًا من الأكاسيد .