20 Voorbeelden van toestanden van materie

De Staten van het materiaal, ook bekend als aggregatietoestanden van materie, zijn de verschillende vormen waarin materie voorkomt in het bekende universum. Bijvoorbeeld: de vaste toestand, de vloeibare toestand, de gasvormige toestand en de plasmatische toestand.

De verschillende aggregatietoestanden van materie verschijnen afhankelijk van de intensiteit van de interactiekrachten tussen de deeltjes waaruit de materie bestaat. In die zin vertoont elke materie verschillende aantrekkingskrachten en mobiliteiten tussen de deeltjes waaruit ze bestaat, en dit is de reden dat ze verschillende aggregatietoestanden vertoont.

Temperatuur en druk zijn de factoren die bepalen hoe de deeltjes aggregeren of groeperen om de verschillende aggregatietoestanden te vormen. In deze zin kunnen de aggregatietoestanden van materie worden geclassificeerd als:

Conventionele aggregatietoestanden van materie, die afhankelijk zijn van temperatuur en druk.

• Solide staat
• Vloeibare fase
• gasvormige toestand
• plasma staat

Onconventionele aggregatietoestanden van materie, die niet voorkomen in de algemeen bekende omgeving, maar in laboratoria.

• Bose-Einstein-condensaat
• Fermionische condensaat

• Zie ook: Vaste, vloeibare en gasvormige brandstoffen

Solide staat

De vaste toestand wordt gekenmerkt doordat de deeltjes bij elkaar zijn, en in bijna alle gevallen behoorlijk geordend.

De deeltjes die vaste stoffen vormen hebben een grote cohesie (aantrekkingskrachten die de deeltjes die een stof vormen bij elkaar houden). Vaste stoffen zijn onsamendrukbaar en hebben een gedefinieerde vorm en volume.

Enkele voorbeelden van vaste stoffen zijn:

• Glas
• Hout
• De rotsen
• Het kunststof
• Het ijs
• tafel zout
• De suiker

Vloeibare fase

De vaste toestand wordt gekenmerkt doordat de deeltjes minder dicht bij elkaar zijn dan de vaste stof, maar dichter bij elkaar dan het gas.

De deeltjes die vloeibare stoffen vormen, hebben een cohesie tussen vaste stoffen en gassen. Vloeistoffen zijn behoorlijk onsamendrukbaar. Ze hebben een gedefinieerd volume, maar geen gedefinieerde vorm: ze nemen de vorm aan van de container waarin ze zich bevinden.

Enkele voorbeelden van vloeistoffen zijn:

1. Water
2. De melk
3. De alcohol
4. Olie
5. Aceton
6. chloroform
7. De azijn

gasvormige toestand

De gasvormige toestand wordt gekenmerkt doordat de deeltjes worden gescheiden.

De deeltjes waaruit gasvormige stoffen bestaan, zijn niet samenhangend en verspreiden zich zeer gemakkelijk. Gassen hebben geen vaste vorm of volume en zijn zeer samendrukbaar.

Enkele voorbeelden van gassen zijn:

1. De lucht
2. De zuurstof
3. Waterstof
4. helium
5. Waterstof
6. De neon
7. Kooldioxide

plasma staat

De plasmatische toestand wordt gekenmerkt doordat deze vergelijkbaar is met de gasvormige toestand, maar met de bijzonderheid dat de deeltjes waaruit deze bestaat elektrisch geladen zijn. Om deze reden kan plasma als een geïoniseerd gas worden beschouwd. Plasma heeft geen gedefinieerde vorm of volume.

Enkele voorbeelden van plasma zijn:

1. Het vuur
2. De stralen
3. Neon lichten
4. Het noorderlicht

Veranderingen in de toestand van de materie

Veranderingen in de aggregatietoestand zijn de transformaties die materie ondergaat tussen de verschillende aggregatietoestanden, zonder dat er veranderingen optreden in de samenstelling ervan. De meest voorkomende wijzigingen in de aggregatiestatus zijn:

vast naar vloeibaar

• Fusie. Het is de transformatie van vaste naar vloeibare toestand. Het treedt op wanneer warmte wordt toegepast op de vaste stof totdat de temperatuur het smeltpunt bereikt (de temperatuur waarbij de vaste stof in een vloeistof verandert).

vloeibaar naar vast

• Verharding. Het is de transformatie van vloeibare toestand naar vaste stof wanneer de vloeistof wordt gecomprimeerd.
• Bevriezing. Het is de transformatie van de vloeibare naar de vaste toestand wanneer de vloeistof wordt afgekoeld tot zijn temperatuur daalt tot onder het vriespunt (de temperatuur waarbij de vloeistof overgaat in stevig).

Vloeistof naar gas

• Kokend. Het is de transformatie van vloeibare naar gasvormige toestand wanneer warmte wordt toegepast op de vloeistof, totdat de gehele massa van de vloeistof het kookpunt bereikt (bij temperatuur waarbij de dampdruk van de vloeistof gelijk wordt aan de druk rondom de vloeistof) en vervolgens damp wordt.
• Verdamping. Het is de transformatie van de vloeibare naar de gasvormige toestand waarbij voldoende warmte op de vloeistof wordt toegepast om de oppervlaktespanning te doorbreken. Verdamping is een proces dat langzaam en geleidelijk plaatsvindt.

Gasvormig tot vloeibaar

• condensatie. Het is de transformatie van de gasvormige toestand naar de vloeibare toestand wanneer het gas wordt afgekoeld.

vast naar gas

• Sublimatie. Het is de transformatie van de vaste toestand naar de gasvormige toestand zonder eerst door de vloeibare toestand te gaan. Het treedt op wanneer de vaste stof een lagere druk en temperatuur heeft dan de druk waarbij deze als vloeistof zou kunnen bestaan.

Gasvormig tot vast

• Omgekeerde sublimatie of afzetting. Het is de transformatie van de gasvormige toestand naar de vaste toestand zonder eerst door de vloeibare toestand te gaan. Het komt voor bij zeer lage en specifieke temperaturen, waarbij de chemische verbinding dat dit soort transities ondergaat.

Volgen met:

• Vaste stoffen
• Vloeistoffen
• Vaste stoffen, vloeistoffen en gassen

Referenties

• Marcilla, A. (2013). Berekening van de vloeistof-dampbalans. Balansdiagrammen.Scheidingsbewerkingen voor materiaaloverdracht I. Universiteit van Alicante. Onderwijs – Techniek en Architectuur – Educatieve hulpmiddelen.
• Dobkin, D., en Zuraw, M. K. (2003). Principes van chemische dampafzetting. Springer Wetenschap en zakelijke media.
• EcuRed-bijdragers (2023) “Omgekeerde sublimatie” Op: www.ecured.cu Beschikbaar op: https://www.ecured.cu/ Geraadpleegd: 19 oktober 2023