Kenmerken van toestanden van materie

We zijn omringd door materie. Alles om ons heen, inclusief onszelf, is materie. Hoewel alle materie anders is, is er een reeks kenmerken die ons in staat stellen om het te classificeren volgens de staat van aggregatie, dat wil zeggen, hoe de moleculen bij elkaar worden gehouden.

Er zijn verschillende algemene criteria voor classificatie en beschrijving kenmerken van toestanden van materie. Dit zijn Volume, Vorm en Samendrukbaarheid en Moleculaire Cohesie. Volume verwijst naar de plaats die een lichaam in de ruimte inneemt, die constant kan zijn, uitzetten of inkrimpen. Er wordt rekening gehouden met de vorm doordat de materie in kwestie de vorm kan krijgen van de houder die het bevat, alles vult, of dat het zijn eigen vorm behoudt. Samendrukbaarheid is het vermogen van een lichaam om samengedrukt te worden, om een ​​kleiner volume in te nemen. Cohesie verwijst naar de kracht waarmee de moleculen waaruit materie bestaat aan elkaar plakken. Deze bindingen kunnen sterk of zwak zijn.

Solid state kenmerken van materie

In de vaste toestand behouden de moleculen van materie sterke cohesiekrachten met elkaar, waardoor ze een vorm en volume kunnen hebben constant, dat wil zeggen, ze behouden hun eigen vorm, hun volume is altijd hetzelfde en ze zijn onsamendrukbaar, dat wil zeggen, ze kunnen niet worden gecomprimeerd en verkleind zijn volume. Vanwege de cohesie van hun moleculen is het gebruikelijk dat wanneer ze van vorm veranderen, ze een punt bereiken waarop ze breken, omdat hun moleculen niet gemakkelijk over elkaar schuiven. Voorbeelden van deze toestand van materie zijn metalen, hout of plastic.

• De moleculen hebben zeer sterke cohesiekrachten, dus ze liggen heel dicht bij elkaar.
• Ze hebben een constante vorm.
• Ze hebben een constant volume
• Ze kunnen niet worden gecomprimeerd.
• De moleculen hebben weinig mobiliteit, dus hoewel ze zich kunnen uitrekken, hebben ze de neiging om te breken als ze kracht uitoefenen.

Kenmerken van de vloeibare toestand van materie

In vloeibare toestand zijn de cohesiekrachten tussen de moleculen lager, waardoor ze over elkaar kunnen schuiven. Dit glijdende vermogen van de moleculen stelt ze in staat om een ​​constant volume te behouden en tegelijkertijd de vorm aan te nemen van de container die ze bevat en hun gaten op te vullen. Ze zijn ook onsamendrukbaar en kunnen hun volume niet verminderen. Ze zijn vloeibaar, dus als hun straal wordt onderbroken en vervolgens wordt voortgezet, vloeit het samen om één enkel lichaam te vormen. Voorbeelden van vloeistoffen zijn water, kwik of vulkanisch magma.

• De moleculen hebben sterke cohesiekrachten, dus ze liggen heel dicht bij elkaar, maar ze kunnen over elkaar schuiven.
• Ze hebben geen vaste vorm, dus nemen ze de vorm aan van de container die ze bevat.
• Ze hebben een constant volume
• Ze kunnen niet worden gecomprimeerd
• Hun moleculen zijn zeer mobiel, dus ze hebben de neiging om aan elkaar te kleven, zelfs als hun stroom wordt onderbroken of als er kracht wordt uitgeoefend.

Kenmerken van de gasvormige toestand van materie

In deze staat van materie is de cohesie van de moleculen erg zwak, dus ze zijn ver van elkaar gescheiden. Ze hebben geen gedefinieerde vorm en kunnen die van de container die ze bevat aannemen. Met zwakke cohesiekrachten die de neiging hebben elkaar af te stoten, is hun volume ook niet constant, het grootst mogelijke volume in beslag nemen, maar tegelijkertijd kan het worden gecomprimeerd om een ​​zeer klein. Voorbeelden van materie in gasvormige toestand zijn lucht, kookgas of rook.

• De moleculen hebben zwakke cohesiekrachten, dus ze zijn gescheiden en kunnen vrij bewegen.
• Ze hebben geen vaste vorm, dus nemen ze de vorm aan van de container die ze bevat.
• Omdat ze zo ver uit elkaar liggen, hebben ze geen constant volume, dus kunnen ze worden gecomprimeerd en een kleiner volume innemen.
• Door hun moleculaire scheiding geleiden ze geen elektriciteit.

Kenmerken van de plasmatoestand van materie

We horen dit woord tegenwoordig veel, vooral als we horen over flatscreen-tv's. Plasma is een vierde toestand van materie. Onder bepaalde omstandigheden is de plasmatoestand vergelijkbaar met de gasvormige toestand: de moleculaire cohesie is erg zwak, heeft geen definitieve vorm, neemt de vorm aan van de container die het bevat en is samendrukbaar. Onder algemene omstandigheden heeft een gas een lage ionisatiegraad, dus zijn moleculen stabiel en is het gas geen geleider van elektriciteit. Het verschil met de gasvormige toestand is dat in plasma de meeste moleculen geïoniseerd zijn, wat betekent dat ze elektrische ladingen hebben, dat wanneer ze worden blootgesteld aan een magnetisch of elektrisch veld, ze zullen reageren door de deeltjes te versnellen en schokken te veroorzaken waardoor ze deeltjes zullen vrijgeven subatomair. Dit fenomeen wordt gebruikt in uitvindingen zoals spaarlampen, waarbij de gloeidraden een elektrisch veld produceren dat wanneer: het versnellen van de moleculen van de kwikdamp in de lamp, waardoor ze botsen en fotonen uitzenden, dat wil zeggen, licht. Hetzelfde principe wordt toegepast op plasmaschermen, waarbij elke pixel (elk kleurpunt) uit drie cellen bestaat, één voor elke kleur (groen, rood en blauw); Elk van hen bevat neon- of xenongas, dat bij polarisatie en door spanningsverschillen fotonen uitzendt; de combinatie van cellen die fotonen uitzenden en het aantal uitgezonden fotonen zorgt ervoor dat elke kleur in die pixel kan worden weergegeven.

• Ze delen de algemene kenmerken van gassen.
• De moleculen hebben zwakke cohesiekrachten, dus ze zijn gescheiden en kunnen vrij bewegen.
• Ze hebben geen vaste vorm, dus nemen ze de vorm aan van de container die ze bevat.
• Omdat ze zo ver uit elkaar liggen, hebben ze geen constant volume, dus kunnen ze worden gecomprimeerd en een kleiner volume innemen.
• De moleculen zijn geïoniseerd, dus het is een geleider van elektriciteit.

Een ander criterium waarmee rekening moet worden gehouden om de aggregatietoestanden van materie te beschrijven, zijn die van temperatuur en druk, aangezien hetzelfde lichaam verschillende toestanden kan hebben als de temperatuur of druk waaraan het wordt blootgesteld varieert. Een voorbeeld hiervan is water. Bij gemiddelde temperaturen (tussen 1°C en 90°C) is water vloeibaar. Wanneer de temperatuur stijgt, verdampt het en wordt het een gasvormige toestand. Dit verdampingspunt staat in verhouding tot de hoogte boven zeeniveau. Op zeeniveau kookt water bij 100 ° C, terwijl met toenemende hoogte het kookpunt afneemt; bijvoorbeeld op een hoogte van 2.000 meter (zoals in Mexico-Stad) is het kookpunt 92 ° C. Aan de andere kant verkrijgt water de vaste toestand wanneer het zich bij zeer lage temperaturen bevindt. Vanaf 0°C bevriest het water en stolt. Het blijft stevig zolang het die lage temperaturen handhaaft. Naarmate de temperatuur stijgt, keert het terug naar de vloeibare toestand.

Veranderingen in de aggregatietoestand van materie:

Niet alle materie verandert op dezelfde manier van toestand. Sommige kunnen bijvoorbeeld van vaste stof naar gassen gaan zonder door de vloeibare toestand te gaan. De namen van de statuswijzigingen zijn als volgt:

Fusie. Het is wanneer een vaste stof door de werking van warmte naar de vloeibare toestand gaat. Dit gebeurt bijvoorbeeld als ijzer wordt verhit tot meer dan 4.500 °C.

stollen. Het is wat er gebeurt als een vloeistof in de vaste toestand gaat, meestal wanneer de temperatuur daalt. Dit is wat er gebeurt als het water een temperatuur van 0° of lager bereikt.

Verdamping. Het is wanneer een vloeistof, na het verhogen van de temperatuur, een gasvormige toestand wordt. Het gebeurt bijvoorbeeld met ammoniak, dat verdampt bij kamertemperatuur.

sublimatie. Het is wanneer een vaste stof naar de gasvormige toestand gaat zonder door de vloeibare toestand te gaan. Dit is merkbaar bij vast CO2 (ook wel droogijs genoemd).

Omgekeerde sublimatie. Het is het omgekeerde proces van het vorige, wanneer een gas naar de vaste toestand gaat zonder door de vloeistof te gaan. Dit gebeurt bijvoorbeeld wanneer jodiumdampen worden blootgesteld aan lage temperaturen, waarbij jodiumkristallen worden gevormd.

condensatie. Dit gebeurt wanneer een damp zijn temperatuur verlaagt en zijn vloeibare vorm aanneemt, stabieler bij die temperatuur. Dit is wat er gebeurt met waterdamp wanneer de temperatuur wordt verlaagd tot minder dan 90 of 100 ° C.

Liquefactie. In dit proces wordt een stof die onder normale omstandigheden van temperatuur en atmosferische druk een gas is, onderworpen aan hoge drukken en lage temperaturen, waardoor het de vloeibare toestand aanneemt. Het is het proces waaraan vloeibaar petroleumgas wordt onderworpen om te worden vervoerd en opgeslagen voor huishoudelijk gebruik in kachels.