Le proprietà della materia sono caratteristiche degli elementi che compongono l’universo. Includono massa e volume, le misurazioni più basilari di un oggetto fisico. La materia è solitamente suddivisa in proprietà fisiche che possono essere osservate senza modificare un oggetto e proprietà chimiche che possono essere conosciute solo attraverso reazioni chimiche. Inoltre, gli elementi formano i tipi base di materia elencati in base alle loro proprietà atomiche.
La massa è la più fondamentale delle proprietà della materia perché misura la quantità di sostanza all’interno di un oggetto su cui possono agire forze fisiche come la gravità. Tutta la materia ha massa e quindi occupa volume. La densità è una misura della massa definita come quantità di massa divisa per unità di volume. La densità della materia varia con la sua temperatura e pressione.
Le proprietà fisiche della materia possono essere osservate senza modificare l’oggetto analizzato. Questi variano a seconda di ciascun elemento o composto e includono, tra le altre cose, i punti di ebollizione, fusione e congelamento e la densità. Le proprietà degli oggetti naturali nella vita di tutti i giorni, come la durezza dei diamanti o la fluidità dell’acqua, sono proprietà fisiche. Lo stato è una proprietà importante della materia: descrive le diverse configurazioni che una sostanza ha a diverse densità, come gli stati dell’acqua come ghiaccio, liquido e vapore.
Le proprietà chimiche della materia cambiano dopo aver subito una reazione chimica e quindi non possono essere osservate senza cambiare la materia stessa. I cambiamenti chimici significano che le proprietà di almeno una di due o più sostanze sono state alterate a causa della loro reazione. Tipicamente, le proprietà chimiche includono reattività, PH, tossicità e velocità di reazione. La ruggine del ferro in un ambiente umido è una proprietà chimica.
La materia è costituita da atomi e dalle molecole che ne derivano. Le proprietà della materia derivano in ultima analisi dalle cariche di protoni, neutroni ed elettroni, i mattoni degli atomi. La tavola periodica degli elementi elenca i tipi di materia più semplici al mondo. Il numero e la carica delle particelle in un dato atomo determinano quale elemento è e come reagirà con gli altri.
La materia generalmente forma legami mediante i quali singoli atomi si uniscono in molecole. Le proprietà di legame della materia dipendono dal numero e dalla carica degli elettroni e dalla carica dei nuclei al centro di ciascun atomo. La maggior parte della materia è tenuta insieme da legami creati attraverso la configurazione degli elettroni negli spazi tra i nuclei atomici, quindi le proprietà di legame determinano molti tratti che le sostanze hanno. I composti della materia possono essere classificati in base al tipo di legami che tengono insieme i loro atomi e al tipo di reazioni che li separeranno nei loro elementi costitutivi.