物質：材料、組成、性質および分類
材料としての物質の概要。科学的定義、純物質と混合物の違い、性質、歴史的発展、鉄・水・空気などの代表例を解説する。
科学において物質とは、特徴的な組成と一連の性質をもつ物体の形態を指す。より一般的には、物質は何かを作り上げている材料であり、観察、計量、分析が可能である。日常的な「物質（matter）」の概念はこの考え方と密接に関わる。より広い解説については物質（matter）を参照。
種類と組成
物質はしばしば純物質と混合物に分類される。純物質は、全体を通じて均一で一定の組成をもつ。純物質には化学元素と化合物が含まれ、ある種類の純物質を別の種類と区別するうえで元素の概念は中心的な役割を果たす。混合物は、定まった化学量論比を伴わずに二つ以上の物質が組み合わさったものであり、均一混合物にも不均一混合物にもなりうる。
身近な物質の例は、これらの分類をよく示している。鉄やアルミニウムなどの金属は元素からなる材料または合金材料であり、水は生命に不可欠な化合物である。また、空気は気体の混合物である。これらの例は、組成が挙動や用途を決定することを示している。
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性質と状態
物質は、物理的性質（密度、融点、沸点、電気伝導性）と化学的性質（反応性、酸性、酸化数）によって特徴づけられる。物質は温度と圧力に応じて固体、液体、気体、プラズマという異なる状態で存在し、相変化や化学反応を経て、ある物質から別の物質へ変化することがある。
歴史と科学的発展
物質という考え方は、古代の古典的元素のような初期の哲学的モデルから、近代化学の見方へと発展してきた。保存則や原子論の定式化を含む18世紀・19世紀の科学の進展により、物質は原子と分子から構成され、化学法則のもとで予測可能な挙動を示すことが確立された。
用途と意義
物質の理解は、化学、材料科学、生物学、工学の基盤となる。物質を同定し操作することにより、合金、医薬品、燃料、ポリマーの生産が可能になる。また、組成や構造を明らかにする分光法、クロマトグラフィー、顕微鏡法などの分析技術も支えている。
区別と注目すべき事項
- 純物質と混合物：純度は一貫した性質を意味する一方、混合物の性質は組成に応じて変化する。
- 化学的意味と哲学的意味：科学者は測定可能な組成を重視するが、哲学者は独立して存在するものとして物質を論じることがある。
- 実用上の重要性：化学物質や材料を規制する際、規制および安全の枠組みではしばしば物質という語が用いられる。
さらに読むには、物質（matter）、元素、ならびに鉄、アルミニウム、水、空気などの具体例に関する資料を参照。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com 物質：材料、組成、性質および分類 Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/94519