Was ist Materie?

Die Substanz des Universums – von einem Sandkorn bis zu einem Stern – wird Materie genannt. Wissenschaftler definieren Materie als alles, was den Raum einnimmt und Masse hat. Die Masse und das Gewicht eines Objekts sind verwandte Konzepte, aber nicht ganz dasselbe. Die Masse eines Objekts ist die Menge an Materie, die in dem Objekt enthalten ist, und ist dieselbe, unabhängig davon, ob sich das Objekt auf der Erde oder in der Schwerelosigkeit des Weltraums befindet. Das Gewicht eines Objekts hingegen ist seine Masse, die von der Schwerkraft beeinflusst wird. Wenn die Schwerkraft stark an der Masse eines Objekts zieht, ist sein Gewicht größer als sein Gewicht, wenn die Schwerkraft weniger stark ist. Ein Objekt mit einer bestimmten Masse wiegt zum Beispiel auf dem Mond weniger als auf der Erde, weil die Schwerkraft des Mondes geringer ist als die der Erde. Mit anderen Worten, das Gewicht ist variabel und wird von der Schwerkraft beeinflusst. Ein Stück Käse, das auf der Erde ein Pfund wiegt, wiegt auf dem Mond nur ein paar Unzen.

Alle Materie in der natürlichen Welt besteht aus einer oder mehreren der 92 Grundsubstanzen, die Elemente genannt werden. Ein Element ist eine reine Substanz, die sich von allen anderen Materie dadurch unterscheidet, dass sie nicht mit gewöhnlichen chemischen Mitteln erzeugt oder abgebaut werden kann. Die Hauptelemente, aus denen sich der menschliche Körper zusammensetzt, sind Sauerstoff (O), Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Stickstoff (N). Alle Elemente in unserem Körper stammen aus den Lebensmitteln, die wir essen, und der Luft, die wir atmen. Ein Atom ist die kleinste Menge eines Elements, die die einzigartigen Eigenschaften dieses Elements beibehält.

Der größte Teil der Materie kommt in der Natur vor, entweder als reine Substanzen oder als Gemische. Reine Substanzen haben eine konstante Zusammensetzung. Alle Exemplare einer reinen Substanz haben die gleiche Zusammensetzung und die gleichen Eigenschaften. Reine Substanzen können in zwei Klassen eingeteilt werden: Elemente und Verbindungen. Elemente sind fundamentale Substanzen, die sich nicht in einfachere Substanzen zerlegen lassen. In der Natur kommen Elemente selten alleine vor. Stattdessen verbinden sie sich zu Verbindungen. Eine Verbindung besteht aus zwei oder mehr Elementen, die durch chemische Bindungen verbunden sind.

Ein Gemisch besteht aus zwei oder mehr Arten von Stoffen, die in unterschiedlichen Mengen vorliegen können und durch physikalische Veränderungen, wie z. B. Verdunstung, getrennt werden können. Ein homogenes Gemisch, auch Lösung genannt, weist eine gleichmäßige Zusammensetzung auf und erscheint optisch durchgehend gleich. Die Luft um uns herum ist ein homogenes Gemisch aus Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf und anderen Gasen. Ein Gemisch mit einer Zusammensetzung, die von Punkt zu Punkt variiert, wird als heterogenes Gemisch bezeichnet, z. B. ein Gemisch aus Sand und Wasser.

Dieser Text wurde übernommen von Openstax, Anatomie und Physiologie 2e, Abschnitt 2.1: Elemente und Atome: Die Bausteine der Materie, und Openstax, Chemie 2e, Abschnitt 1.2: Phasen und Klassifizierung der Materie.